1 實驗執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)

1．1 電工鋼磁性能檢驗標(biāo)準(zhǔn)

GB /T3655－2008 用愛波斯坦方圈測量電工鋼片(帶) 磁性能的方法、GB /T13789－92 單片電工鋼片( 帶) 磁性能測量方法。

1．2 電工鋼磁性能檢驗原理

GB /T3655－2008 檢驗原理: 25 cm愛波斯坦方圈由初級線圈、次級線圈和作為鐵芯的試樣組成，它形成一個空載的變壓器，試樣用雙塔接接頭方式裝成一個方框，并形成長度和橫截面積都相等的四束，按交流特性進行測量。

GB /T13789－92 檢驗原理: 本標(biāo)準(zhǔn)和GB / T3655－2008 的主要區(qū)別就是以一個磁導(dǎo)計取代愛波斯坦方圈作為勵磁機構(gòu)，該磁導(dǎo)計由上下對稱的兩個 U 型磁軛組成。為了減少磁軛內(nèi)部渦流的影響，使其內(nèi)部磁通分布有較好的均勻性，磁軛要用條片疊層方式做成，在轉(zhuǎn)角處搭接。

2 實驗方法與條件

2．1 實驗設(shè)備

磁性測量儀 AC /DC 型 、MPG－Expert 軟件程序 ( 愛波斯坦方圈法) ，磁性測量儀SST型 、MPG－Expert 軟件程序( 大單片測量) 。

2．2 試樣要求

在同一塊電工鋼板( 50BW800) ，制取愛波斯坦試樣和大單片試樣，60 張樣片分號備檢。

GB /T3655－2008 要求試樣寬度: b = 30mm ± 0．2 mm; 長度: l = 300 mm ± 0．5 mm，愛波斯坦方圈實驗試樣的條片數(shù)應(yīng)為 4 的倍數(shù)，在同一電工 鋼上切取 8 片縱向和 8 片橫向試樣進行實驗。

GB /T13789－92 要求試樣: 500 mm ×500 mm; 試樣要求剪切整齊、平坦，直角性良好，邊沿?zé)o明顯毛刺，平行或垂直軋制方向剪切。

3 實驗過程及結(jié)果分析

3．1 實驗準(zhǔn)備工作

(1) 實驗樣按要求剪切后，愛波斯坦試樣片按 雙塔接方式疊放在愛波斯坦方圈中，在方圈的每一分支中樣片的數(shù)目相同，半數(shù)是平行于軋制方向和半數(shù)是垂直于軋制方向，平行于軋制方向的實驗樣片插入方圈的兩個相對的分支里，而那些垂直于軋制方向的樣片插入方圈的另外兩個相對的分支里，確保在搭接部分樣片與樣片之間的空隙盡可能小。

(2) 實驗樣按要求剪切后，無取向電工鋼應(yīng)檢驗軋制方向和垂直于軋制方向 2 個實驗樣板，取其平均值為試驗結(jié)果。但實驗樣板為 500 mm × 500 mm 方形樣板，因此，一個實驗樣板即可。

 (3) 將試樣放入磁性測量儀 AC /DC 中，選擇 AC，編程為頻率( Frequency) 為 50 Hz，Demagnetizing( 退磁功能) 選擇 ON，實驗條件選擇 J－Value 選用 1500 mT，H－Value 選用 5000 A/m。

 3．2 實驗過程

60 組檢驗對比試驗樣，1 × 的為愛波斯坦方圈 檢驗數(shù)據(jù); 2 × 為單片機檢驗數(shù)據(jù)。

3．3 實驗結(jié)論

單片測量的比總損耗偏低一些，大約偏低在 0．2 ～ 0．3 W/kg。

單片測量的比總損耗為橫向比總損耗和縱向比總損耗的平均值，通過測量數(shù)據(jù)可以看出試樣的橫向方向比總損耗比縱向比總損耗大一些。

4 結(jié)論

電工鋼目前多用于電機鐵芯，電工鋼導(dǎo)磁能力好、導(dǎo)電能力差。電機是通過線圈繞組產(chǎn)生磁力，利用磁力運轉(zhuǎn)。由于交變磁場在鐵芯中產(chǎn)生電流，如果鐵芯導(dǎo)電能力強，就相當(dāng)于一個閉合的短路電路而發(fā)熱，稱為渦流。采用電工鋼片疊成的電機轉(zhuǎn)子，可以減小渦流損耗和磁滯損耗，降低鐵芯發(fā)熱。因為繞組通過電流后會產(chǎn)生感應(yīng)磁場，感應(yīng)磁場在鐵芯中形成感應(yīng)電動勢，產(chǎn)生感應(yīng)電流。多層電工鋼片間彼此絕緣，減小過流面積，減小發(fā)熱。空隙可以保證轉(zhuǎn)子在旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)下保證磁力的傳遞。因此，愛波斯坦方圈測量更能接近電工鋼使用的模式，給出這樣使用狀態(tài)下的真實性能值，這也是目前大多數(shù)鋼廠采用愛波斯坦方圈法測量出廠數(shù)值的原因。

(1) 為了進步提高電器的效率，就必須降低電工鋼的比總損耗，而降低比總損耗也各鋼廠面臨的技術(shù)攻關(guān)難點。比總損耗的降低最終要通過改善面織構(gòu)來實現(xiàn)。改變織構(gòu)就要通過工藝改進與提高來實現(xiàn)。目前實現(xiàn)了根據(jù)織構(gòu)數(shù)據(jù)，通過理論指導(dǎo)的公式計算可以得到無取向電工鋼的理論比總損耗數(shù)值，為了鑒定這一模擬程序的準(zhǔn)確性，用單片測量的實驗值與計算的理論值相比較，確認(rèn)了其電工鋼定量計算模型數(shù)據(jù)的合理性，這一過程也驗證了單片檢驗數(shù)值更能真實的反應(yīng)材料性能。對于電工鋼研發(fā)工作，單片檢驗的數(shù)值更具有指導(dǎo)意義。

(2) 應(yīng)力對電工鋼使用和測量都有很大的影響。剪切制備試樣過程將帶來應(yīng)力的影響，單片樣邊部由于剪切引入的內(nèi)應(yīng)力的區(qū)域面積占試樣總面積的比例較小。此時由剪切引入的內(nèi)應(yīng)力的影響可以忽略，所以單片測量的結(jié)果之間一致性較好; 而對于愛波斯坦方圈法，由于試樣樣片小、數(shù)量多，帶來的應(yīng)力影響將會很大，有時會影響到電工鋼真實有效的性能。因此，對于使用愛波斯坦方圈法，必須嚴(yán)格管理試樣的制備過程，盡量減少應(yīng)力帶來的影響。