定子鐵芯是構成電機磁通回路和固定定子線圈的重要部件,它由沖片及各種緊固件壓緊構成一個整體。
定子鐵芯的作用是作為電機磁路的一部分及放置定子繞組。為了減少鐵心中由交變磁勢引起的渦流和磁滯損耗,鐵心材料選用0.5mm厚的硅鋼片疊成。外徑在1m以下的中、小型電機,鋼片為圓沖片;當外徑大于1m時,則用扇形沖片拼成圓形;大于10kW的電機,沖片兩面應涂有絕緣漆以減少鐵心損耗。為了提高鐵心間的冷卻效果,中大型電機,沿軸向每隔40~50mm留有徑向通風溝。
定子鐵芯內圓均勻沖出許多形狀相同的格,用以嵌放定子繞組。常用的定子槽形有三種:1)半閉口槽;2)半開口槽;3)開口槽,如圖2所示。從提 和功率因數來看,半閉口槽 好,因為它可以減少氣隙磁阻,使產生 數量的旋轉磁勢所需的勵磁電流 少。但繞組的絕緣和嵌線工藝比較復雜,因此只用于低壓中小型異步電動機中。對于500V以下的中型異步電動機通常采用半開口槽。對于高壓中型和大型異步機,一般采用開口槽,以便于嵌線。
定子鐵芯的基本要求:
1)導磁性能好,損耗低。
2)剛度好,振動好。
3)在結構布置上有良好的通風效果。
4)疊壓后鐵心內徑和槽型尺寸應滿足設計精度要求。
另外,對大型汽輪發電機和大型水輪發電機的鐵心有著的要求,例如大型水輪發電機要分瓣鐵心的合縫間隙,否則將導致電機運行時鐵心振動。
定子鐵芯沖片厚度一般為0.5mm或0.35mm的熱軋、冷軋硅鋼片或鉄鎳軟磁合金薄板沖制而成的。沖片外徑小于1m的用整圓沖片,大于0.99m的用扇形沖片。
通風槽片由槽鋼和槽片組成,槽片上的每個齒上點焊一根或兩根槽鋼。
定子鐵芯的緊固:通暢整圓沖片采用外壓裝,扇形沖片采用內壓裝。
為了減小鐵耗,交流電機的定子鐵芯 用電阻率較大、磁滯回線面積較小的薄板材料硅鋼片,經沖制和絕緣處理后疊壓而成。硅鋼片含硅越多,電阻系統越大,但材料會變脆,硬度增加,給沖裁和剪切工藝帶來了困難。電工用熱軋硅鋼片的牌號用字母DR表示;冷軋硅鋼片用字母DW表示。型號中,字母后面的數字含義如下:橫線前的數字為鐵損值的100倍;橫線后的數字為厚度的100倍,如DW310-35 為冷軋硅鋼片,當用50Hz反復磁化和按正弦變化的磁感應強度 大值為1T時,損耗為310瓦/kg,厚度為0.35mm
熱軋硅鋼片
電機中一般采用厚度為0.5mm和0.3mm的硅鋼片。硅鋼片出廠時,已經進行了退火處理。處理的重要目的是 電磁性能,并降低其抗剪切強度。
冷軋硅鋼片
冷軋硅鋼片和熱軋硅鋼片相比,有明顯的有點。即當沿著軋制方向交變磁化時,冷軋硅鋼片的鐵損小得多,導磁性能也有所 。
冷軋硅鋼片可分晶粒取向和無取向兩種。硅鋼是立方精系的多晶體,每個晶體有三個響應垂直的易磁化方向,多晶體中的晶粒排列本來是混亂的,各方向的磁性能相同,即無取向也稱各向同性。將晶粒的一個易磁化方向都沿軋制方向排列,而使其余的兩個易磁化方向都不與硅鋼片平面平行,即軋制成的硅鋼片便只有一個易磁化的方向,成為取向硅鋼片,或稱各向異性。