应力及工作环境对电动汽车用电工钢性能的影响

发布时间：2017-10-06 04:08

  本文关键词：应力及工作环境对电动汽车用电工钢性能的影响

  更多相关文章： 无取向电工钢 加工方式 应力 温度 谐波 直流偏磁场

【摘要】：无取向电工钢片是制造电动汽车驱动电机的关键材料,目前驱动电机企业不仅需要生产厂家提供无取向电工钢的标准性能,还急切地需要了解电机生产工艺和服役环境对电工钢性能的影响。本文对电动汽车驱动电机的原理,生产工艺与实际工作环境进行了介绍,设计了不同应力和温度条件下测试电工钢磁性能的装置,研究了加工方式、服役应力状态、温度、谐波和直流偏磁场对电工钢片性能的影响规律。首先,设计了单片试样施加应力条件下的磁导计和变温磁性测量装置,克服了现有应力磁导计施加应力不均匀以及磁化和测量线圈容易受应力影响的缺陷;另外还设计了,排除了现有环形试样高温磁性测试装置中空气磁通的干扰。其次,测试并得到了不同加工方式(包括剪切、冲片、激光切割、线切割、水切割)、不同应力状态(拉应力和压应力)、不同温度、不同谐波次数和不同直流偏磁场下无取向电工钢的磁化曲线、铁损曲线、磁导率曲线曲线,对实验数据进行了分析。将上述不同因素对电动汽车驱动电机铁芯损耗的影响归结为损耗因子K,给出了各具体影响因子的取值范围。然后,在不同频率和磁感点下采用数学拟合方法对试样总损耗进行了分离,研究了不同加工方式、服役应力和温度对各铁损组分的影响规律。最后,从磁化机理方面解释了磁性能随拉应力和压应力的演变规律。试样在不同应力条件下对应的反磁化机制不同:外加拉应力较小时,反磁化过程中畴壁位移机制占据主导地位,而外加拉应力较大时,反磁化过程中磁畴转动机制占据主导地位。施加压应力过程中畴壁位移机制占据主导地位。相同水平拉应力条件下,轧向试样的磁弹性能波动比横向试样更为显著,而相同水平压应力条件下,轧向试样的磁弹性能波动与横向试样一致。
【关键词】：无取向电工钢 加工方式 应力 温度 谐波 直流偏磁场
【学位授予单位】：武汉科技大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U469.72;TG142.1
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 第1章 文献综述10-24
• 1.1 前言10
• 1.2 电动汽车及其电机特征10-12
• 1.3 电动汽车用电工钢的特点及性能要求12
• 1.4 电机加工应力对电工钢性能的影响研究现状12-21
• 1.4.1 加工和服役环境下应力分布的研究12-15
• 1.4.2 加工和服役应力对组织和磁性能的影响研究15-21
• 1.5 电机工作环境对电工钢性能的影响研究现状21-22
• 1.5.1 温度的影响21
• 1.5.2 谐波的影响21-22
• 1.5.3 直流偏磁的影响22
• 1.6 课题研究的意义和主要内容22-24
• 第2章 测试设备及原理24-35
• 2.1 前言24
• 2.2 应力磁导计及其原理24-30
• 2.3 变温条件下电工钢磁性测试装置及其原理30-32
• 2.4 谐波和直流偏磁条件下磁性能测试装置及其原理32-33
• 2.5 本章小结33-35
• 第3章 加工方式对无取向电工钢组织和磁性能的影响35-71
• 3.1 前言35
• 3.2 实验过程35-39
• 3.2.1 实验材料与处理工艺35-37
• 3.2.2 检测分析方法37-39
• 3.3 实验结果与讨论39-70
• 3.3.1 加工方式对典型试样边部内应力的影响39-42
• 3.3.2 加工方法对试样边部组织的影响42-44
• 3.3.3 加工方法对典型试样边部断口形貌的影响44-46
• 3.3.4 加工方式对典型试样边部磁畴的影响46-48
• 3.3.5 加工方式对试样边部截面织构的影响48-50
• 3.3.6 加工方式对试样退火前后磁化曲线和铁损曲线的影响50-63
• 3.3.7 加工方式对典型磁性能值的影响63-66
• 3.3.8 试样宽度对无取向电工钢磁性能的影响66-70
• 3.4 本章小结70-71
• 第4章 装配应力对无取向电工钢磁性能的影响71-99
• 4.1 前言71-72
• 4.2 实验材料与过程72-74
• 4.3 实验结果与讨论74-97
• 4.3.1 水平拉应力对磁性能的影响74-76
• 4.3.2 水平压应力对磁性能的影响76-80
• 4.3.3 垂直压应力对磁性能的影响80-82
• 4.3.4 拉应力和压应力对典型铁损值的影响82-94
• 4.3.5 磁弹性能模型及计算94-97
• 4.4 本章小结97-99
• 第5章 环境温度对无取向电工钢性能的影响99-109
• 5.1 前言99
• 5.2 实验材料与过程99
• 5.3 实验结果与讨论99-107
• 5.3.1 温度对磁化曲线和铁损曲线的影响99-103
• 5.3.2 温度对磁导率曲线的影响103-104
• 5.3.3 温度对剩磁和矫顽力的影响104-105
• 5.3.4 温度对应力-应变曲线的影响105-107
• 5.4 本章小结107-109
• 第6章 谐波和直流偏磁对无取向电工钢磁性能的影响109-122
• 6.1 前言109-110
• 6.2 实验材料与过程110
• 6.3 实验结果与讨论110-121
• 6.3.1 谐波对磁性能的影响110-118
• 6.3.2 直流偏磁对磁性能的影响118-121
• 6.4 本章小结121-122
• 第7章 总结与展望122-125
• 7.1 论文主要结论122-123
• 7.2 本文研究的创新点123-124
• 7.3 工作展望124-125
• 参考文献125-134
• 附录1 攻读博士学位期间取得的科研成果134-135
• 附录2 攻读博士学位期间参加的科研项目135-136
• 致谢136-137
• 博士学位论文（大摘要）137-141

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前1条

1 朱业超;王良芳;乔学亮;;表面处理细化取向硅钢磁畴的方法与机理[J];钢铁研究;2006年06期

中国博士学位论文全文数据库 前2条

1 杜永;面向变压器工程的铁磁材料电磁性能的模拟研究[D];河北工业大学;2010年

2 彭斌;非晶磁弹性薄膜中应力对磁性能的影响研究[D];电子科技大学;2008年

，

本文编号：980616