發(fā)電機(jī)、電動(dòng)機(jī)是將水的勢(shì)能或煤炭燃燒產(chǎn)生的熱能轉(zhuǎn)換成電能，或?qū)㈦娔苻D(zhuǎn)換成機(jī)械能的能量轉(zhuǎn)換器。這些能量轉(zhuǎn)換器是使用無(wú)取向電工鋼作為鐵芯材料，因此，電機(jī)性能的好壞、效率的高低、體積的大小都取決于電工鋼磁性能的好壞。
1.密度對(duì)磁性能的影響
為了了解密度對(duì)冷軋無(wú)取向電工鋼磁性能的影響，特取50W310、50W470牌號(hào)的無(wú)取向電工鋼進(jìn)行了試驗(yàn)，在保持其他技術(shù)參數(shù)(試樣質(zhì)量、電壓、磁感、磁場(chǎng)等)不變的情況下，只改變?cè)嚇用芏龋媒涣鲾?shù)字愛(ài)b斯坦測(cè)磁儀測(cè)試鐵損和磁感應(yīng)強(qiáng)度值。
2.用硅鋁含量計(jì)算冷軋無(wú)取向電工鋼的密度及其與標(biāo)準(zhǔn)中采用的密度的差值
(1)根據(jù)化學(xué)成分中的硅鋁含量及GB/T3655—2000附錄C規(guī)定的硅鋁含量范圍確定冷軋電工鋼平均密度的方法，計(jì)算、確定Q/WG(GG)05標(biāo)準(zhǔn)中各牌號(hào)平均密度值及其與原使用密度值的差值。
(2)根據(jù)化學(xué)成分中的硅鋁含量計(jì)算出的高效電機(jī)用鋼各牌號(hào)密度值及其與原使用密度的差值。
3.討論
對(duì)于無(wú)取向電工鋼50W310牌號(hào)，密度在7.65～7.80g/cm3區(qū)間，密度每增加0.05g/cm3鐵損值將降低0.041～0.051W/kg，磁感應(yīng)強(qiáng)度則增加0.011T；對(duì)于無(wú)取向電工鋼50W470牌號(hào)，密度在7.65～7.85g/cm3區(qū)間，密度每增加0.05cm3鐵損值將減小0.05～0.075W/kg，磁感應(yīng)強(qiáng)度則增加0.011T；也就是說(shuō)電工鋼的密度每增加0.05g/cm3，則電工鋼將近上升半牌號(hào)。
人們都知道，電工鋼的鐵損和磁感應(yīng)強(qiáng)度是材料使用的主要磁特性參數(shù)。雖然影響這些磁特性參數(shù)的因素很多，如電工鋼本身的電磁性能、磁場(chǎng)大小，外加磁場(chǎng)的頻率、波形有關(guān)外，還與試樣尺寸有關(guān)。試樣尺寸通過(guò)重量與試樣的密度相關(guān)。密度與鐵損成反比，與磁感應(yīng)強(qiáng)度成正比。而電工鋼的磁特性正是根據(jù)這些原理進(jìn)行測(cè)試的，即按照一付試樣的稱(chēng)重、約定測(cè)試密度、頻率，首先在儀器上設(shè)定這些參數(shù)，然后在一定的外加磁場(chǎng)下，測(cè)試磁感應(yīng)強(qiáng)度值；在一定的磁感應(yīng)強(qiáng)度下測(cè)試鐵損值。
盡管化學(xué)法以國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的形式作為確定電工鋼密度的方法，但該方法只是根據(jù)電工鋼中的主要添加元素Si、Al而確定的。其他合金元素，如錫、錳，對(duì)電工鋼密度有沒(méi)有影響，如果有影響，影響有多大，還需進(jìn)行研究與探討。不管如何，電工鋼的密度應(yīng)按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的方法確定。正確確定電工鋼的密度是正確測(cè)試和評(píng)定電工鋼磁特性必不可少的重要一環(huán)。
電工鋼的密度是影響磁特性的重要因素之一，密度與鐵損成反比，與磁感應(yīng)強(qiáng)度成正比。通過(guò)對(duì)50W310和50W470的測(cè)試可知，密度每增加0.05g/cm3，可使無(wú)取向電工鋼的鐵損值降低0.04～0.05W/kg，磁感應(yīng)強(qiáng)度值增加約0.010T。即密度每增加0.05g/cm3，可使電工鋼上升半個(gè)牌號(hào)。雖然確定電工鋼密度的方法重復(fù)性較差，但為了統(tǒng)一正確測(cè)試和評(píng)價(jià)電工鋼的磁特性，應(yīng)按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的方法確定電工鋼的密度。