应力对电工钢片磁致伸缩特性的影响研究

发布时间：2019-10-11 21:07

【摘要】：随着人们对能源需求不断加大,社会的电气化水平不断提高,基于电能的生产及传输的需要,电机变压器等电气设备已经深入到人们的生活中。同时,电机等产生的振动噪声影响着日常的生活。电工钢片磁致伸缩是引起电机振动噪声的重要因素之一,为了优化电机性能为电机设计提供便利,需要对电工钢片磁致伸缩进行准确的测量分析。电机定转子在加工生产中需要经过裁剪,冲压,铆接,装配等一系列过程,这一过程会在电工钢片中产生残余应力,本文分析了应力对电工钢片的影响。针对电机,本文选取50AW600型号无取向电工钢片,利用三轴应变片作为测量工具,在电工钢片磁特性应力效应测定仪的基础上,搭建应力下磁致伸缩测量平台,对不同条件下电工钢片的磁致伸缩进行了测量。通过X射线应力测定仪对定子冲片的残余应力进行了测定,并对一台永磁电机的定子铁心进行磁致伸缩仿真,研究成果对电机的振动噪声的分析与抑制提供了参考。主要研究内容如下:首先,搭建应力下电工钢片的磁致伸缩测量平台。该平台主要组成由电工钢片磁特性应力效应测定仪,数据采集卡,应变桥盒,应变放大器,三轴应变片。该平台仅能测量交变磁场下的磁致伸缩,并通过空气压缩机以及测压元件等装置对样片施加-10MPa~10MPa的外加应力,测量外应力与磁致伸缩的关系。其次,基于测量装置,测量了不同应力下,不同磁通密度下,无取向电工钢片的磁致伸缩。同时,为了探究无取向电工钢片在不同磁化方向上的磁致伸缩特性,沿与轧制方向呈不同角度对电工钢片进行裁剪,测量不同角度时的磁致伸缩数据。由于实际工况中磁通密度三次谐波的存在,实验中在正弦磁通密度中附加了不同百分比含量以及不同相位延迟的三次谐波,测量了对应磁致伸缩,分析了其对磁致伸缩高次谐波的影响。再次,通过不同切割方式对样片进行裁剪,测量不同情况下电工钢片的磁致伸缩,分析了激光切割,线切割,液压剪板机对电工钢片的影响。之后对不同的样片进行退火处理,对比分析了退火前后不同应力下的磁致伸缩峰峰值。最后,利用X射线应力测定仪,对定子铁心冲片的齿部,轭部等不同位置进行测量。并利用软件对一台永磁电机的定子铁心进行磁致伸缩仿真。
【学位授予单位】：沈阳工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TM275

【参考文献】