车用驱动电机节能之“芯”-高效无取向硅钢(最终版)

B35AR300
/
0.35
3.0
1.73
B50AR300
50JNA300
3.0
1.72
消除应力退火型
B50AR350
50JNA350 0.5
3.5
1.74
B50AR500
50JNA500
5.0
1.72
B50AR600
50JNA600
பைடு நூலகம்6.0
1.72
消除应力退火材料的磁特性保证值仅适用于在750℃ 下，经2小时消除应力退火后的试样。
35AH series
35A series
B50 (T)
1.67 1.66 1.65 1.64 1.63 1.62 1.61 1.60 10 12 14 16 18 20 22 24
20AT series 15AT series
P10/400 (W/kg)
B35AH系列产品在同等铁损下磁感比B35A系列高200～300 高斯，适合制造高性能驱动电机。 宝钢开发的高效无取向硅钢，能提高电机效率，使电机进 一步节能成为可能。
1.66 1.67 1.69 1.67 1.70 1.72 1.72 1.74 1.75
0.50
/ / / 6.00 8.00 10.00
二、宝钢无取向硅钢产品
高磁感消除应力退火产品-AR系列标准
类型 宝钢牌号 JFE牌号 公称厚度 mm 铁损 P15/50 W/kg 不大于 磁感应强度 B50 T 不小于
11.2
10 0 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008
二、宝钢无取向硅钢产品
1、宝钢无取向硅钢牌号命名规则
普通无取 向电工钢 (NGO) 高效 电工钢 (HPNGO) 高效 高效 薄带 电工钢 电工钢 电工钢 (HPNGO) (HPNGO) (TNGO)
P10/50 P10/100 P10/200 P10/400 P10/600 P10/800
49.863
31.287
2.207
5.873
16.523
频率与铁损的关系 随着频率的升高，铁损大幅提高，而车用驱动电机运行 在高频率，所以需要选用在高频下铁损低的硅钢。
四、车用高性能驱动电机用硅钢
2、厚度对铁损的影响
四、车用高性能驱动电机用硅钢
5、硅钢产品HV1与铁损
24
35A440
22 20
35AH300
35AH series 35A series 20AT series 15AT series 35A360 35A300 35AH250 35AH230 35A270 35A250 35A230
P10/400 (W/kg)
一、宝钢无取向硅钢发展概述
2、宝钢无取向硅钢逐年产量
高牌号6.5万吨
110 100 90 80 70 60
51 1#SACL 3#SACL
高效20万吨 高牌号1万吨 高效10万吨
90 85 96.2
建成 2#SACL 提速
53 68.3
50
1#SACL
44.5 38.3
40 30 20
2#SACL 建成
B35AH230 B35AH250 B35AH300 B50AH300 高磁感型 B50AH350 B50AH470 B50AH600 B50AH800 B50AH1000
35JNE230 35JNE250 35JNE300 50JNE300 50JNE350 50JNE470 0.35
2.30 2.50 3.00 3.00 3.50 4.70
二、宝钢无取向硅钢产品
宝钢硅钢产品质量保证体系
三、车用驱动电机的特性
1、驱动电机的特性
汽车发动和加速时高转矩化； 高转速对应高频率下运行的高效化； 车内空间狭小要求电机小型轻量化。
三、车用驱动电机的特性
2、驱动电机对硅钢性能的要求
Torque at 1500rpm (Nm)
2.6 2.4 2.2 2.0 1.8 1.6 1.65 1.70 1.75 1.80
牌号与铁损P10/400的关系 随着牌号的提高，铁损降低，因此，车用驱动电机根据 电机效率的要求选择相应的牌号。
四、车用高性能驱动电机用硅钢
4、硅钢产品铁损与磁感
1.73 1.72 1.71 1.70 1.69 1.68
35AHSeries 35ASeries 20ATSeries 15ATSeries
W10/400 (W/kg)
驱动电机对硅钢性能的要求
铁损对驱动电机效率的影响
电机效率
低铁损硅钢
三、车用驱动电机的特性
2、驱动电机对硅钢性能的要求
减小转子与定子的间隙 转子高速旋转时防止永磁 体飞散
高力学性能硅钢
定子、转子外形精度
高尺寸精度硅钢
四、车用高性能驱动电机用硅钢
1、频率对铁损的影响
50 B 3 5 A 2 3 0 P （W / k g ） 40 30 20 10 0.896 0
B50 (T)
驱动电机对硅钢性能要求
磁感对电动汽车驱动电机转矩的影响
高转
矩
高磁感硅钢
型化 小
三、车用驱动电机的特性
2、驱动电机对硅钢性能的要求
Max motor efficiency (%)
91 90 89 88 87 86 85 10 20 30 40 50 60 70
266.3 η =83.19+ W+15. 8
18 16 14 12 10 150 160 170
20AT1500 20AT1200 15AT1000
180 190 200 210 220 230
Hardness Hv1
B35AH系列比B35A系列力学性能低，冲片性好，因此， 需要根据电机的设计要求选择B35AH系列产品还是B35A系列 产品。
二、宝钢无取向硅钢产品
无取向硅钢产品磁性典型值
1.78
B50AH1000 B50AR350 B50A1300 B50AH800 B50A1000 B65A1300
1.76
B65A1000
1.74
B50AH470 B50AR300
B50AH600 B50A700
B50A800 B65A800
B50 (T)
B35A250
A AH AR
1.66
B35A230 B50A250
2
3
4
5
6
7
8
P15/50 (W /kg)
二、宝钢无取向硅钢产品
3、宝钢无取向硅钢涂层
涂层种类 组分类型 涂层厚度 备注 A 半有机 约0.3um H 半有机 约0.7um D 无机 约0.5um K 半有机 约0.3µm 环保型 J 半有机 约3um 环保型 J 半有机 约6um 环保型 Z 有机 约6um 自粘接、 环保型
四、车用高性能驱动电机用硅钢
6、关于提高电机转子力学性能的建议
1）转子使用A系列产品，定子使用AH系列产品
优点：发挥各种产品的性能优势； 缺点：材料利用率有影响。
2）定子、转子使用AH系列的半工艺产品
优点：定子消除应力退火，性能改善，转子力学性能好； 缺点：需要退火设备。
谢 谢关注！
B□□Ａ
□□ □
铁损值×100 一般无取向硅钢 厚度×100 宝钢
B□□ＡＨ □□ □
高磁感系列
B□□ＡR □□ □
消除应力退火系列
B□□ＡT □□ □
薄带系列
二、宝钢无取向硅钢产品
2、宝钢无取向硅钢系列产品
普通产品A系列标准
二、宝钢无取向硅钢产品
高磁感产品-AH系列标准
类型 宝钢牌号 JFE牌号 公称厚度 mm 铁损 W/kg P15/50 不大于 磁感应强度 B50 T 不小于
30
P1 0/4 00( W/k g)
25 20 15 10 5 0
24.2
17.2
15.3
14.6
13.5
12.9
11.6
0.50
0.35
0.30
0.27
0.25
0.20
0.15
(m m)
厚度与铁损P10/400关系 随着板厚的减薄，铁损逐步降低，0.20mm规格的铁损比 0.35mm规格低25%，因此，车用驱动电机应选择薄规格无取 向硅钢。
四、车用高性能驱动电机用硅钢
3、B35A系列产品铁损典型值
23 22
21.7
P1 0 / 40 0 （W / kg ）
21 20 19 18 17 16 15
B35A230 B35A250 B35A270 B35A300 B35A360 B35A440
17.2 16.5 16.8
18.8 18.0
二、宝钢无取向硅钢产品
薄带产品-AT系列标准
厚度 （mm） 0.2 0.2 0.15 密度 最大铁损 （kg/dm3） P10/400(w/kg) 7.65 7.6 7.6 15 12 10 最小叠片系数 （%） 93 93 92
牌号 B20AT1500 B20AT1200 B15AT1000
目前国内只有宝钢能够稳定生产薄规格无取向硅钢产品。
车用驱动电机节能之“芯”
——高效无取向硅钢 宝钢股份硅钢部 二〇〇九年七月
内容
一、宝钢无取向硅钢发展概述 二、宝钢无取向硅钢产品 三、车用驱动电机的特性 四、车用高性能驱动电机用硅钢
一、宝钢无取向硅钢发展概述
1、宝钢无取向硅钢发展历程
1996年，与日本JFE（川崎制铁）签约引进中低牌号无取向硅钢14个牌号的一贯制制造技术； 2000年，2000年5月1#、2#电工钢机组投产，设计产能35万吨； 2001年，产量实现年达产，年产量38万吨.质量达到设计标准； 2004年，开始自主集成建设3＃电工钢机组； 2005年，6月3#电工钢机组建成投产；实验室完成高效及高牌号系列产品及工艺研究； 2006年，开始高效及高牌号系列产品批量生产，牌号拓展到34个； 2007年，生产高效产品10万吨，高牌号产品1万吨，牌号拓展到44个； 2008年，4月自主集成的生产高效和高牌号无取向硅钢的4#电工钢机组投产；具备年产无取向硅钢 120万吨的能力，生产高效产品20万吨，高牌号产品6.5万吨，牌号拓展到49个。
1.72
B35AH300 B35AH250
B50AH350 B50A600 B65A600
1.70
B35AH230
B35A440 B50AH300 B35A360 B50A400 B50A350 B50A310 B50A290 B50A270
B65A470
1.68
B35A300 B35A270
B50A470