De belangrijkste grondstof voor motorkernen is siliciumstaalplaat. Momenteel worden het meest gebruikt koudgewalst staal met een korrelgrootte van 470, 600 en 800, waarbij de korrelgroottes 470 en 600 het meest worden toegepast in hoogrendementsmotoren.
1. Laag verlies.
Kernverlies bij een bepaalde frequentie en magnetische inductie-intensiteit is een belangrijke indicator voor elektrische staalplaten. Kernverlies bestaat uit twee delen: hysteresisverlies en wervelstroomverlies. Hysteresisverlies is het energieverbruik veroorzaakt door de wisselende magnetisatie van de kern, dat samenhangt met de materiaalsamenstelling en korrelgrootte, en kan worden weergegeven door de oppervlakte van de hysteresislus. Wervelstroomverlies is het weerstandsverlies veroorzaakt door de wervelstromen die ontstaan tijdens de wisselende magnetisatie van de kern, dat samenhangt met de soortelijke weerstand en dikte van het materiaal. Om kernverlies te verminderen, hebben elektrische staalplaten daarom een kleinere dikte en een hogere soortelijke weerstand.
2. Hoge magnetische geleidbaarheid.
Hoe hoger de magnetische geleidbaarheid, hoe kleiner de dwarsdoorsnede van het magnetische circuit kan worden gemaakt bij een constante flux. Dit bespaart koper in de bekrachtigingswikkeling en verkleint de motor.
3. Goede lamineereigenschappen.
Elektrische staalplaten moeten een geschikte hardheid hebben, niet te bros en niet te zacht. Het oppervlak moet glad, vlak en uniform in dikte zijn (met de eis dat de plaatdikte gecontroleerd moet worden), wat het stansen in de matrijs bevordert en de stapelcoëfficiënt verbetert. Dezelfde matrijs kan worden gebruikt voor koudgewalste staalplaten, en de levensduur kan aanzienlijk worden verlengd in vergelijking met warmgewalste staalplaten. Sommige koudgewalste elektrische staalplaten met anorganische of organische coatings kunnen het aantal stansslagen per matrijsgang na eenmalig slijpen bijna vertienvoudigen. ●Lage kosten en gebruiksgemak. Naast de bovenstaande eisen stellen sommige motoren vaak hogere eisen aan magnetisch geleidende materialen. Bijvoorbeeld een kleine magnetische uitval en een kleine magnetische uitzetting. Deze eisen zijn divers en moeten in hun geheel worden overwogen.
●Siliciumstaalplaat
Een gelegeerd staal dat silicium bevat en tot dunne platen wordt gewalst. Het wordt over het algemeen siliciumstaalplaat genoemd. Afhankelijk van het productieproces wordt het onderverdeeld in warmgewalste siliciumstaalplaat (die grotendeels is uitgefaseerd) en koudgewalste siliciumstaalplaat. De koudgewalste siliciumstaalplaat kan verder worden onderverdeeld in georiënteerde en niet-georiënteerde typen. Momenteel worden siliciumstaalplaten meestal in plaatvorm geleverd. Om de magnetische eigenschappen van de siliciumstaalplaat te verbeteren en de schuifsterkte te verminderen, ondergaan binnenlandse siliciumstaalplaten een gloeibehandeling in de walserij.
●Vrij van siliciumstaalplaat
De motorkern maakt gebruik van siliciumstaalplaten in plaats van koolstofarm staal en zuiver ijzer. Dit was een belangrijke vooruitgang in de geschiedenis. De siliciumstaalplaten met lage verliezen verbeterden de prestaties van de motor en verkleinden de afmetingen. Tegenwoordig worden in plaats van siliciumstaalplaten siliciumarm staal (ook wel koolstofarm elektrisch staal of zuiver ijzer elektrisch staal genoemd) gebruikt voor de kernen van kleine motoren. De modern geproduceerde siliciumarme staalplaten verschillen namelijk van de oorspronkelijke koolstofarme staalplaten. Ze hebben niet alleen een hoge magnetische inductiesterkte, maar ook een ijzerverlies vergelijkbaar met dat van siliciumstaalplaten. Kleine wisselstroommotoren die ontworpen en geproduceerd zijn met siliciumarm staal kunnen verder worden verkleind, lichter worden en goedkoper worden gemaakt. Bovendien kunnen de siliciumarme staalplaten, doordat ze zachter zijn, de ponssnelheid verhogen en de levensduur van de mallen verlengen. Siliciumarm staal wordt nu in het buitenland veelvuldig gebruikt als kernmateriaal voor kleine motoren. In geïndustrialiseerde landen is het gebruik ervan goed voor ongeveer 50-60% van de totale productie van elektrische staalplaten.
Momenteel zijn er twee situaties waarin motorfabrieken niet-siliciumstaalplaten gebruiken. De eerste is dat de koudgewalste niet-siliciumstaalplaten direct tot platen worden gestanst, waarna ze in de fabriek worden gegloeid. De tweede is dat de door de staalfabriek geleverde gegloeide staalplaten direct door de fabriek worden gestanst en gebruikt. Niet-siliciumstaalplaten zijn materialen met een hoge magnetische geleidbaarheid, en hun magnetische inductiesterkte en -verlies zijn zeer gevoelig voor mechanische spanning. Daarom is spanningsontlastend gloeien na het stansen en vóór gebruik een belangrijke maatregel om de magnetische prestaties te verbeteren. De warmtebehandeling van niet-siliciumstaalplaten vereist gespecialiseerde warmtebehandelingsapparatuur, maar de meeste motorfabrieken in ons land beschikken daar nog niet over. Dit is een probleem dat moet worden opgelost bij het gebruik van niet-siliciumstaalplaten.
● Het siliciumgehalte en de hoeveelheid siliciumverontreinigingen hebben een doorslaggevende invloed op de prestaties van siliciumstaalplaten. Na toevoeging van silicium aan ijzer neemt de soortelijke weerstand toe en helpt het ook bij het scheiden van schadelijke koolstofverontreinigingen. Over het algemeen neemt de magnetische inductiekracht licht af wanneer zuiver ijzer met silicium wordt gemengd, maar het ijzerverlies wordt aanzienlijk verminderd. Naarmate het siliciumgehalte toeneemt, nemen de hardheid en brosheid toe, wat problemen oplevert bij het walsen, stempelen, knippen en mechanisch bewerken. Momenteel bedraagt het siliciumgehalte van siliciumstaalplaten over het algemeen niet meer dan 4,5%. Bij een hoger siliciumgehalte zijn walsen en andere bewerkingen lastiger.
●Dikte.Aangezien het wervelstroomverlies in de ijzerkern evenredig is met het kwadraat van de dikte van de staalplaat, geldt voor hetzelfde type siliciumstaalplaat dat hoe dunner de plaat, hoe kleiner het verlies in de ijzerkern. Dit gaat echter gepaard met een langere productietijd van de ijzerkern en een lagere stapelcoëfficiënt. Over het algemeen worden voor motoren siliciumstaalplaten met een dikte van 0,5 millimeter gebruikt. Wanneer de eisen aan het verlies in de ijzerkern van grote stoomturbinegeneratoren zeer streng zijn, worden siliciumstaalplaten met een dikte van 0,35 millimeter toegepast.
●Spanning.Tijdens het knippen, stapelen of wikkelen van de ijzeren kern ontstaan spanningen, die de magnetische eigenschappen verslechteren en het ijzerverlies verhogen. In een gebied van ongeveer 1 millimeter aan weerszijden van de snij- (breek)lijn ontstaat een zichtbare zwarte strook met restspanning. Over het algemeen kan een gloeibehandeling worden toegepast om de spanning te verwijderen en de oorspronkelijke magnetische eigenschappen te herstellen; de magnetische eigenschappen van hoogwaardige koudgewalste siliciumstaalplaten zijn echter gevoeliger voor spanning.
Geplaatst op: 04-03-2026