低牌号冷轧硅钢在 Y 系列异步电机的应用研究 

    

 

摘要 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取代热轧硅钢片能

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有力地缓解供求和价格的矛盾，推进 冷 代 热 的进程本。本文以 Y 系列异步电机为例，
讨论了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 Y312M-
4 型异步电机采用 50W800

 

硅钢带的设计实例。

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概述

    自 1882 年硅钢发明以来，硅钢片成为电机实现机电能量转换的核心部件，对电机业的
发展起到举足轻重的促进作用。硅钢的发展也经历了热轧硅钢、冷轧硅钢、高磁感取向硅钢
三个重要发展阶段。我国于 1952 年开始试制热轧低硅钢片，并在电机制造业中广为应用，
至今还是中小型电机的主导铁心材料。但热轧硅钢片生产过程污染环境，劳动强度大，钢
片质量难以提升。随着冷轧硅钢技术的迅速发展，其品种、质量明显优于热轧硅钢，对电
机产品性能提高，生产过程自动化能起到极大的推进作用。国外已先后停止了热轧硅钢片
的生产，全部以冷轧硅钢取代，只有我国仍在大批量使用热轧硅钢片。然而，我国企业界
也早已认识到继续使用热轧硅钢片的种种弊端，生产规模大的企业多已配置了只能使用
冷轧钢带的高速冲床和精密冲模，加之国家政策的引导，以冷轧硅钢取代热轧硅钢成为

 

必然趋势。

    以同等牌号取代热轧硅钢片，如 50W470 取代 DR510-50，在技术上并不存在难度。但目
前我国冷轧硅钢价格较高，对市场竞争激烈的普通电机，其利润已很低，铁心成本是必
须慎重考虑的问题。从冷轧硅钢价格可见，高牌号冷轧硅钢比低牌号冷轧硅钢价格贵得多，
如果能以低牌号冷轧硅钢取代热轧硅钢，无疑能有效地缓解供求与价格的矛盾，降低材

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料成本，对 冷 代 热 的进程起到积极的促进作用。本文将以 Y 系列异步电机为研究对象，

 

讨论低牌号冷轧硅钢应用的特点和问题。

    2 

 

不同功率等级电机方案调整设计特点

    原设计 Y 系列电机是以中牌号冷轧硅钢带 50W470 和热轧硅钢片 DR510-50 为材料基准，
但热轧硅钢片价格便宜，因此被广泛应用。要以低牌号冷轧硅钢带 50W600~50W1300 来
取代热轧硅钢片，必须调整设计，使替代后的电机性能保持不变或得到提高。

    低牌号冷轧硅钢带不足之处是单位铁耗较大，直接取代有可能导致电机损耗过大，效
率超标。但是低牌号冷轧硅钢带磁感应强度高，加之叠片系数高，为调整电机设计，降低
铜耗以弥补铁耗损失创造了条件，为低牌号冷轧硅钢带取代热轧硅钢片打下了良好的基

 

础。 从实际电机损耗分布看，铁耗占总损耗比例值一般较小，铜耗比例较大，尤其是
0.75kw 以下的小功率电机比例悬殊更大。随着电机功率的增大，铜耗和铁耗的比例关系会
发生变化。在鼠笼异步电机中，存在定子铜耗、转子铝耗、铁耗、杂散耗和风摩耗五种损耗。 

    当电机功率较小时，铜耗构成电机的主要损耗，利用高磁感应特点调整设计，以铜耗
的降低弥补铁耗的增大完全可能。但随着电机功率的增大，铜耗和铁耗所占比例逐渐接近，
调整设计的难度也逐渐增大，当两者比例基本相同，甚至出现反转时，仅靠降低铜耗不