易达到弥补铁耗的需求，还应当结合降低电机杂散耗和风摩耗等手段，同时铁心磁密不

 

宜过高，以减小铁耗的增加程度。

    3

 

设计实例

    本文利用浙江大学研制的 Visual EMCAD 可视化电机设计软件，分析了 Y132M-4 异步
电机，具体说明冷轧硅钢带取代热轧硅钢片的设计特点。Y132M-4 异步电机功率 7.5kw，
同步速 1500r/mrn，原设计冲片材料 DR510-50，叠压系数 0.95，铁心长度 160mm。

    替代材料采用 50W800 冷轧硅钢带，50W800 硅钢带和 DR510-50 硅钢片的磁化曲线和
铁耗曲线，为便于比较，磁化曲线通过国标中所给定的数据点。在调整设计中，充分利用
50W800

 

磁感应值高，叠压系数高的特点。

    在设计电机时，磁路设计既不可太饱和，也不可太不饱和，太饱和时很难满足性能要
求，太不饱和则浪费材料。为此，电机设计定义了饱和系数 Ks，指额定运行状况下，空
气隙、定转子齿部所需磁势综合对空气隙所需磁势之比。

    对一般感应电机 Ks=1.15~1.45 范围内。饱和系数是权衡电机设计的一个重要指标，本
方案调整时，保持调整前后电机饱和系数基本不变。叠压系数 0.98，铁心长度 149mm，设
调整后杂散耗不变。

    在保持饱和系数不变的情况下，调整后的电机铁心长度缩短了 11mm，电机额定运行
点、效率基本不变，功率因数、最大转矩倍数、起动转矩倍数均有提高，电机热负荷下降。
在损耗方面，转子铝耗、杂散耗、风摩耗基本不变，铜耗下降，铁耗增加。本方案仅作了简

 

单调整，并非最优设计结果。

    对不同功率等级的电机，方案调整策略有所差异。小功率电机由于铜耗远大于铁耗，可
取较大的铁心磁密，缩短铁心长度，既使铜耗和铁耗变化相补偿，又减少有效材料用量 ，
降低成本；对功率较大的电机，因铜耗、铁耗相差不多，则需平衡铜耗和铁耗变化程度，
而不是一味追求缩短铁心长度，较低的铁心磁密有利于降低铁耗的增加程度。为取得好的
设计结果，还可以考虑改变电机槽参数、改变绕组线规等其它措施。只要协调调整设计参
数，不改变电机性能以低牌号冷轧硅钢带取代热轧硅钢片一般都是可行的，对小功率电

 

机还可能取得性能指标的提高。

    至于制造工艺方面，冷轧硅钢带均具有很高的尺寸精度和表面粗糙度，给制造带来的
优点是热轧硅钢片难以比拟的。此外，低牌号冷轧硅钢带硬度低，十分有利于高速冲床的

 

应用，沿长昂贵的精密冲模寿命。

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结论

    本文以 Y 系列异步电机为例，讨论了不同功率等级电机损耗的分布情况，用低牌号冷
轧硅钢带取代热轧硅钢片时电机设计方案的调整特点，并给出了 Y132M-4 型异步电机采
用 50W800 硅钢带的实例。冷轧硅钢带较热轧硅钢片有明显的优势，以低牌号冷轧硅钢带

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取代热轧硅钢片能有力地缓解供求和价格的矛盾，推进 冷 代 热 的进程。研究表明，在