压应力对新能源汽车电机无取向硅钢片磁性能的影响

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1、初料匝用压应力对新能源汽车电机无取向硅钢片磁性能的影响柳超邓飞杨福平鹿云(中国第一汽车股份有限公司技术中心，长春130011)摘要：模拟了新能源汽车电机中无取向硅钢片的受力情况，对受力状态下无取向硅钢片的磁性能进行了仿真计算；实际测试了无取向硅钢片在不同形式压应力作用下的磁性能，分析了压应力对无取向硅钢片磁性能的影响。试验结果表明，外加压应力会影响无取向硅钢片的磁感应强度和铁损性能，压延方向压应力对硅钢片磁性能的影响要明显强于法向压应力对硅钢片磁性能的影响。关键词：无取向硅钢片压应力磁性能中图分类号：U469文献标识码：B

2、最后影响到电机的动力性和整车的稳定性1。与普l前言通工业电机中硅钢片不同的是，汽车用电机硅钢片驱动电机是新能源汽车中最为核心的总成之受到的力是不稳定的，这些力会因汽车行驶环境的一变化而改变，因此很难评定如此复杂的应力对驱动，高效率的驱动电机是制备性能优良新能源汽车的前提条件，而冷轧无取向硅钢是制备驱动电电机性能和整车动力性所造成的影响。目前，国内机铁芯的首选材料，也是电机中最重要的部件，硅还没有相关研究的报道。基于此，本文模拟并实际钢片的质量占驱动电机质量的1／2左右，成本约占测试了无取向硅钢片在压应力作用下的磁性能变电机

3、的1／5。可见，硅钢片的品质直接决定了驱动化情况，为无取向硅钢片磁性能的研究和新能源汽电机和整车的性能u。为此，国内外各大车企和钢车驱动电机的设计提供了技术支持。铁企业都加大了对无取向硅钢片的研究力度，日2试验方法与试验材料本的新日铁，韩国的浦项，中国的宝钢、武钢等主要钢铁企业目前都已经开发出不同牌号的冷轧无首先利用有限元仿真软件对考虑装配应力取向硅钢片。前、后无取向硅钢片的磁性能进行仿真计算，随后硅钢片在驱动电机内部工作时会受到多种应根据模拟仿真的结果，利用磁测系统和外加压力力的作用，包括装机过程中电机外壳对其产生的压装

4、置对无取向硅钢片的磁性能进行测试分析。应力和电机运转过程中产生的电磁应力等，这些应试验材料选择的是国内某一钢厂生产的冷轧无力通过改变硅钢片的微观结构进而改变其磁性能，取向硅钢片，硅钢片尺寸为300mmX30mmX0．3mm，汽车工艺与材料AT&M2016年第2期．勐料匝胃至一E∞1110O0尘2．4852963(a)~tJ试频率为50Hz2422O16l4120-20-40-60-80一l00一l2U应力／MPa(b)测试频率为400Hz图6压延方向压应力与铁损的关系曲线3．3法向压应力力对硅钢片磁性能的影响B，r3．3．

5、1法向压应力对硅钢片磁感应强度的影响(a)~lJ试频率为50Hz图7为在不同法向压应力作用下测试所得的4540B—H曲线，测试频率为5OHz。由图可知，在测试35范围内，随着外加压应力的增大，硅钢片的磁感应3025强度略有下降，但降低的幅度明显小于在压延方2015向压应力下磁感应强度的降低值，不同压应力作l0用下测试的B—H曲线相差不大。50UU．ZU．4U．6U．1．U1．21．41．6B，I'(b)测试频率为400Hz图5压延方向压应力对铁损的影响其中自由状态和20MPa压应力下的铁损值相近，而40MPa以上的3组数据

6、值相近。Ps。和Ps。。是行业通常用来评价硅钢片综合铁损性能的两组数据，因此通过试验对这两组数图7法向压应力对磁感应强度的影响据进行了对比分析，结果见图6所示。在测试范围3．3．2法向压应力对硅钢片铁损的影响内，随着外加压应力的增加，两组铁损值都有不同图8为在不同法向压应力作用下测试所得硅程度的增大，当压应力从自由状态增加到100MPa钢片的Ps—B曲线，测试频率分别为50Hz和400时，Ps和Ps。一增大的幅度分别为58％和72％，Hz。由图可知，与压延方向压应力相同，法向压应其中铁损在20MPa和40MPa之间增大较快

7、；而当力也会使硅钢片的铁损值降低，但其对硅钢片铁压应力值低于20MPa和超过40MPa时，铁损的增损值的影响也比较小。图9为在法向压应力作用大速度较小，曲线趋于平缓。下硅钢片的Ps和Ps一曲线，可见当外加压应42I汽车T艺与材料AT&M2016年第2期i．材料叵用力增大时，铁损值会发生小幅度的增加，当压应力4结果分析从自由状态增加到100MPa时，Ps和一增加的幅度分别为13％和20％，幅度明显小于压延方向硅钢片在电机工作过程中产生的铁芯损耗主压应力下铁损的变化值。由此可知，法向压应力要由磁滞损耗和涡流损耗两部分组成，而影

8、响这对硅钢片磁性能的影响要明显弱于压延方向压应两部分损耗的因素都比较多。硅钢片内部磁畴力对硅钢片磁性能的影响。在磁化过程中会发生转动，当对硅钢片施加外部压应力时，材料的晶格会因受力而产生一定程度的变形；晶粒变形后，磁畴转动的阻力会随之增大，可动性降低。此外，外部压应力也会改变硅钢片内部磁畴原有的排列规律