定子铁芯是构成电机磁通回路和固定定子线圈的重要部件,它由冲片及各种紧固件压紧构成一个整体。定子铁芯的作用主要是用于产生励磁磁场,对处在其中的通电导体产生力的作用。
折叠定子铁芯的基本要求
(1)导磁性能好,损耗低。
(2)刚度好,振动好。
(3)在结构布置上有良好的通风效果。
(4)叠压后铁心内径和槽型尺寸应满足设计精度要求。
另外,对大型汽轮发电机和大型水轮发电机的铁心有着特殊的要求,例如大型水轮发电机要保证分瓣铁心的合缝间隙,否则将导致电机运行时铁心振动。
定子铁芯冲片厚度一般为0.5mm或0.35mm的热轧、冷轧硅钢片或鉄镍软磁合金薄板冲制而成的。冲片外径小于1m的用整圆冲片,大于0.99m的用扇形冲片。
通风槽片由槽钢和槽片组成,槽片上的每个齿上点焊一根或两根槽钢。
定子铁芯的紧固:通畅整圆冲片采用外压装,扇形冲片采用内压装。
折叠定子铁芯材质要求
定子铁芯一般都是用硅钢片制做的。硅钢是一种合硅(硅也称矽)的钢,其含硅量在0.8~4.8%。由硅钢做变压器的铁芯,是因为硅钢本身是一种导磁能力很强的磁性物质,在通电线圈中,它可以产生较大的磁感应强度,从而可以使变压器的体积缩小。
我们知道,实际的变压器总是在交流状态下工作,功率损耗不仅在线圈的电阻上,也产生在交变电流磁化下的铁芯中。通常把铁芯中的功率损耗叫“铁损”,铁损由两个原因造成,一个是“磁滞损耗”,一个是“涡流损耗”。
磁滞损耗是铁芯在磁化过程中,由于存在磁滞现象而产生的铁损,这种损耗的大小与材料的磁滞回线所包围的面积大小成正比。硅钢的磁滞回线狭小,用它做变压器的铁芯磁滞损耗较小,可使其发热程度大大减小。
既然硅钢有上述优点,为什么不用整块的硅钢做铁心,还要把它加工成片状呢?
这是因为片状铁心可以减小另外一种铁损——“涡流损耗”。变压器工作时,线圈中有交变电流,它产生的磁通当然是交变的。这个变化的磁通在铁心中产生感应电流。铁芯中产生的感应电流,在垂直于磁通方向的平面内环流着,所以叫涡流。涡流损耗同样使铁芯发热。为了减小涡流损耗,变压器的铁芯用彼此绝缘的硅钢片叠成,使涡流在狭长形的回路中,通过较小的截面,以增大涡流通路上的电阻;同时,硅钢中的硅使材料的电阻率增大,也起到减小涡流的作用。
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