TWI575844B - 無方向性電磁鋼板及其製造方法與爪極式馬達 - Google Patents
無方向性電磁鋼板及其製造方法與爪極式馬達 Download PDFInfo
- Publication number
- TWI575844B TWI575844B TW105109882A TW105109882A TWI575844B TW I575844 B TWI575844 B TW I575844B TW 105109882 A TW105109882 A TW 105109882A TW 105109882 A TW105109882 A TW 105109882A TW I575844 B TWI575844 B TW I575844B
- Authority
- TW
- Taiwan
- Prior art keywords
- rolling
- magnetic flux
- steel sheet
- flux density
- hot rolling
- Prior art date
Links
Landscapes
- Manufacturing Of Steel Electrode Plates (AREA)
- Soft Magnetic Materials (AREA)
Description
本發明是有關於作為爪極式馬達的鐵心材料所使用的無方向性電磁鋼板及其製造方法與使用了該無方向性電磁鋼板的爪極式馬達。
爪極式馬達是因為從1970年***始由於板金技術的發達使定位精度提升,因而開始受到注目。特別是雖然作為步進馬達或汽車的交流發電機而被使用至今,但是最近正在發展對再生電力產生用的發電機兼交流發電機等的應用擴大。此外,作為EV、HEV用的驅動用馬達之用途擴大正備受期待。
作為爪極式馬達的定子鐵心,雖然將無方向性電磁鋼板沖切成有爪的圓板狀,且將爪折彎並且藉由圓筒拉伸成形以形成鐵心外徑處的定子鐵心已從自古被使用至今,但是近年來所使用的是將無方向性電磁鋼板做成具有複數
個爪(爪極)的帶狀胚料(blank)來沖切,且將其板金加工成圓筒狀的定子鐵心。爪極式馬達由於可以藉由板金加工而容易地製作出馬達鐵心,所以在重視成本削減之用途的馬達上受到重視。
然而,若使用一般的無方向性電磁鋼板來沖切出帶狀的胚料,並將此胚料加工成定子鐵心時,會產生在定子鐵心的爪極與鐵心外徑處磁通的流動不順暢的問題。即,這種定子鐵心因為將已一體被沖切成帶狀的構件加工成圓筒狀而使用,所以在素材的磁特性為於面內無方向性之事上並無意義,僅針對成90°的爪極與鐵心外徑處之為其各自的方向的二方向使磁特性良好才是重要的。然而,相對於軋延方向在0°及90°方向上之磁特性優異的二方向性電磁鋼板,目前仍需要進行實施困難的程序,因而還沒有在工業上被實用化。
又,因為將沖切後的帶狀胚料板金加工成鐵心,在藉由板金加工產生的應變造成之磁特性劣化的影響下,爪極式馬達的鐵心比起將藉由沖切而得到的鋼板積層而得的一般馬達,還有要製作出同等輸出、扭矩的馬達時,會使效率變差的課題。為了解決此課題,比起以往的無方向性電磁鋼板或熱軋鋼板,更要謀求的是磁特性在板金加工上應力感受性不敏感的無方向性電磁鋼板或熱軋鋼板的開發。
在專利文獻1中,所揭示的是將二方向性電磁鋼板作為分割鐵心而使用之情形。然而,二方向性電磁鋼板
因為在製造過程中必須要進行交叉軋延,所以會有生產性差且成本高,且要因應爪極式馬達所要求的嚴格的成本降低會很困難的問題。
在專利文獻2中,所揭示的是使用將磁性粉壓縮而形成的鐵心之爪極式馬達。然而,此時因為將磁性粉做成鐵心使用,在施加了高達10000A/m的高磁場的情形下,需要磁通密度為1.7特斯拉以上的直流磁化特性,且與無方向性電磁鋼板比較,會使動作磁通密度變低,且使馬達的扭矩降低。並且,為了扭矩的提升而必需增加銅線的匝數,而有下列的問題:不僅馬達本身變大且因使用的銅線量増加而使銅線的成本增加。而且,因為是分割鐵心,鐵心的組裝作業上很費工而使成本上升。因此,要滿足爪極式馬達所要求的低成本及小型化的要求是困難的。
在專利文獻3中,揭示了將2個以上之與激磁用爪極形磁軛單元相同構造的感測器用爪極形磁軛單元鄰接於激磁用爪極形磁軛單元而配置成在旋轉軸的軸線方向上排列的步進馬達。然而,此馬達除了激磁用爪極形磁軛單元外,還需要旋轉感測器用爪極形磁軛單元,並且在該單元內需要捲繞銅線。因此,馬達變大型且重量增加,而使製造成本增加。
在專利文獻4中,雖然揭示了一種在具有爪極型構造的定子鐵心與繞線管(coil bobbin)的安裝時,為了使定子鐵心與繞線管難以產生位置偏移,而在繞線管上設置定位用突起來使其與定子鐵心的定位用孔嵌合的步進馬達,
但這是有關於一般的爪極式馬達之組裝方法的技術,並非用以實現馬達特性之提升、高效率化、小型化的技術。
在專利文獻5中,雖然揭示了爪極的側面與軸方向平行而可以提高生產性的單相爪極型馬達,但並非用以謀求爪極式馬達的高效率化、高扭矩化、小型化等的技術。又,具有爪極的定子是一體沖切的,有無法活用無方向性電磁鋼板的集合組織之問題。
在專利文獻6中揭示有下列的爪極型馬達:其為將鐵心分割為三的構造,且由具有朝軸方向向下的爪極之鐵心、具有朝軸方向向上的爪極之鐵心、及將捲繞線朝上下分割為二的鐵心所構成,而成為具有爪極的鐵心從上下將分割捲繞線的鐵心夾入的構造。此馬達以確保從爪齒流向爪極的磁路的剖面積為目的,且為了使其增加剖面積而以使用無垢的磁性材料、燒結材料、或壓粉材料為前提,並未設想使用無方向性電磁鋼板之情形。又,為了確保鐵心的磁通而增加鐵心的剖面積,若使用無方向性電磁鋼板則會有渦電流增大而大幅降低爪極式馬達之效率的問題。
在專利文獻7中揭示有作為相對於軋延方向以45°的角度交叉的二方向的磁特性優異的冷軋無方向性電磁鋼板製造方法,而將扁胚(slab)再加熱溫度設為1150℃以下且700℃以上、精加工熱軋起始溫度設為650℃以上850℃以下、熱軋完成溫度設為550℃以上800℃以下的精加工熱軋方法。
然而,實現專利文獻7所揭示的精加工熱軋起始溫度及
熱軋完成溫度時,除了施加在精加工熱軋機的熱軋輥上的軋延反作用力增加、使其磨耗變快、且壽命變短之外,還有輥的軸承壽命也因為增加的軋延反作用力而變短的課題。
再者,在精加工熱軋延之前進行的粗軋延中,若將扁胚再加熱溫度低溫化,則在藉由一般的連續鑄造所製造的扁胚中,即使有粗軋延機的能力該軋延反作用力仍然過大,而有難以軋延至預定板厚的板片之課題。
在專利文獻8中揭示有作為相對於軋延方向以45°的角度交叉的二方向的磁特性優異的熱軋無方向性電磁鋼板製造方法,而將板厚20mm以上100mm以下的薄鑄片以將精加工熱軋起始溫度設為650℃以上850℃以下、熱軋完成溫度設為550℃以上800℃以下進行的精加工熱軋方法。
然而,實現專利文獻8所揭示的精加工熱軋起始溫度及熱軋完成溫度時,除了施加在精加工熱軋機的熱軋輥上的軋延反作用力增加、使其磨耗變快、且壽命變短之外,還有輥的軸承壽命也因為增加的軋延反作用力而變短的課題。
專利文獻1:日本專利特開平11-355983號公報
專利文獻2:日本專利特開2008-72854號公報
專利文獻3:日本專利特開2001-161054號公報
專利文獻4:日本專利特開2003-189584號公報
專利文獻5:日本專利特開2013-201811號公報
專利文獻6:日本專利特開2005-117744號公報
專利文獻7:日本專利特開2011-111658號公報
專利文獻8:日本專利特開2012-67330號公報
若考慮在爪極式馬達的鐵心中的磁場的流動時,則藉由使用互相垂直之二方向的磁特性優異的電磁鋼板(二方向性電磁鋼板)來得到磁特性良好的鐵心之作法,對於本發明所屬技術領域中具有通常知識者來說是當然的事情。然而,如同前述,在爪極式馬達的製造過程中,因為將從電磁鋼板所沖切成的帶狀的胚料板金加工成鐵心,所以會以由於板金加工而在鐵心上產生的應變為原因導致產生磁特性的劣化。其結果,與將藉由沖切而得到的鋼板積層而得的一般馬達在相同輸出及相同扭矩的條件下進行比較時,使用二方向性電磁鋼板而製作出的爪極式馬達會有最大效率較低的課題。
再者,在本說明書中,一般馬達是指一體沖切模的感應馬達、於定子上使用分割鐵心的感應馬達、一體沖切模的同步馬達、及於定子上使用分割鐵心的同步馬達等。
針對上述的課題,本案發明者們發現了若將對軋延方向成45°之方向的磁特性優異的無方向性電磁鋼板作為爪極式馬達的定子鐵心之材料來使用時,最大效率就會
比製作使用相同的無方向性電磁鋼板而具有鐵心外徑處及爪齒且施加捲繞線在爪齒周圍的一般馬達之情況更高。換言之,即使將具有上述之特徵的無方向性電磁鋼板使用在爪極式馬達以外的馬達上,也沒有發現如同應用在爪極式馬達上時的效率的改善效果。
另一方面,如同上述專利文獻7及8所揭示,作為相對於軋延方向成45°之方向的磁特性優異的無方向性電磁鋼板的製造方法,在低溫下進行精加工熱軋的技術已廣為公知,但是要在目前的粗軋延機及精加工熱軋機上實現這些技術會存在有設備上的課題。
本發明是有鑑於上述情況而作成的發明,其目的是提供一種解決以往技術所具有的設備上之課題,並且成為低成本且磁特性優異、高效率、小型的爪極式馬達的定子鐵心的材料之無方向性電磁鋼板、其製造方法、及由該無方向性電磁鋼板所製作出的爪極式馬達。
如同上述,本案發明者們發現了若使用對軋延方向成45°之方向的磁特性優異的無方向性電磁鋼板作為爪極式馬達的定子鐵心之材料來使用時,最大效率就會比製作使用相同的無方向性電磁鋼板而具有鐵心外徑處及爪齒且施加捲繞線在爪齒周圍的一般馬達之情況更高。
可以得到這樣效果的技術上的理由雖然還不是很清楚,但是推測是如以下的理由。亦即,可考慮為是在相對於軋延方向成45°之方向的磁特性優異的無方向性電
磁鋼板中,集合組織或結晶組織已被改善。因此,可考慮為是將從該無方向性電磁鋼板沖切出的帶狀胚料板金加工而形成鐵心之時,被導入鐵心的殘留應變量減少,其結果,使爪極式馬達的鐵心內的磁通的流動被大幅改善。
作為製造具有這種特徵的無方向性電磁鋼板的方法,如上述專利文獻7及8所揭示的在低溫下進行精加工熱軋的技術(將精加工熱軋溫度條件設定成比一般周知的溫度更低的技術)雖然已廣為公知,但是要在目前的粗軋延機及精加工熱軋機上實現這些技術還存在有設備上的課題(熱軋輥及軸承的壽命縮短),其實現並不容易。
本案發明者們由進一步研究的結果發現到,可以藉由將扁胚加熱溫度及粗軋延溫度維持在一般的溫度,並且將精加工熱軋中的軋延速度設定得較低並精密地進行控制冷却,來解決以往技術具有的設備上之課題,並且製造具有與以往技術同等以上的磁特性之無方向性電磁鋼板,因而完成了本發明。再者,在以下的說明中,以往製法是指專利文獻7及8所揭示的藉由低溫精加工熱軋所形成的無方向性電磁鋼板的製造方法。
本案發明者們也發現,依據本發明的製造方法,可以得到與以往製法相比較,使以相對於軋延方向成45°的方向為中心的磁通密度較高的範圍繞板面法線以較寬廣的角度分布,且其絕對值也較高的具有極為優異的磁特性的無方向性電磁鋼板。
藉由降低精加工熱軋的軋延速度,比起以往製法,
可以製造具有優異的磁特性的無方向性電磁鋼板的技術上的理由雖然還不清楚,但是推測是如以下的理由。亦即,從粗軋延機搬送至精加工熱軋機的板片(sheet bar),雖然藉由精加工熱軋機的熱軋輥而接受散熱,並且以遠遠高於冷軋延的溫度被軋延,但是藉由降低軋延速度,其加工發熱本身可受到抑制。其結果,可考慮為有下列的可能性:可得到具有與用以往製法所製造出的無方向性電磁鋼板不同的集合組織或結晶組織的無方向性電磁鋼板。
又,本案發明者們也同時發現到,在以往製法的軋延速度的情況下,會有損以本發明的製造方法所得到的45°方向的磁特性優異的效果。此技術上的理由雖也尚未清楚,但經推測理由是藉由提高軋延速度,會因為應變速度增加而在精加工軋延中進行必要以上的再結晶,因而無法形成磁特性優異的集合組織或結晶組織。
基於以上的研究結果而完成的本發明之要旨如同以下所述。
(1)本發明的一個態樣之無方向性電磁鋼板為爪極式馬達的定子鐵心用的無方向性電磁鋼板,其為相對於軋延方向成45°之方向的磁通密度,比前述軋延方向的磁通密度及相對於前述軋延方向成90°之方向的板寬方向的磁通密度更大的帶狀鋼板。
(2)在上述(1)所記載的無方向性電磁鋼板中,也可以將以相對於前述軋延方向逆時針繞板面法線45°之角度傾斜的方向設為第1方向,以135°之角度傾斜的方向設為
第2方向,並將以相對於前述軋延方向順時針繞前述板面法線45°之角度傾斜的方向設為第3方向,以135°之角度傾斜的方向設為第4方向,將在磁化力5000A/m中的前述第1方向的磁通密度、前述第2方向的磁通密度、前述第3方向的磁通密度與前述第4方向的磁通密度的平均值以單位T設為B50(45-ave.),且將在磁化力5000A/m中的前述軋延方向的磁通密度與前述板寬方向的磁通密度之平均值以單位T設為B50(L+C)時,下述式(1)會成立。
B50(L+C)+0.020<B50(45-ave.).........(1)
(3)在上述(2)所記載的無方向性電磁鋼板中,也可以為在相對於前述軋延方向的角度包含於逆時針繞前述板面法線0°~90°之範圍的方向之中,前述第1方向的磁通密度最高,在相對於前述軋延方向的角度包含於逆時針繞前述板面法線90°~180°之範圍的方向之中,前述第2方向的磁通密度最高,在相對於前述軋延方向的角度包含於順時針繞前述板面法線0°~90°之範圍的方向之中,前述第3方向的磁通密度最高,在相對於前述軋延方向的角度包含於順時針繞前述板面法線90°~180°之範圍的方向之中,前述第4方向的磁通密度最高。
此時,也可以滿足下列條件:將前述第1方向的磁通密度設為B45max時,在相對於前述第1方向的角度包含於繞前述板面法線±10°之範圍的方向之磁通密度為0.99×B45max以上,且前述第2方向、前述第3方向及前述第4方向各個亦滿足相同條件。
(4)本發明的一個態樣之無方向性電磁鋼板的製造方法具有:熱軋延步驟,對將扁胚粗軋延而得到的板片,在精加工熱軋起始溫度為800℃以上1150℃以下、熱軋完成溫度為小於750℃、及精加工熱軋機的最終站輸出側的軋延速度為300m/分以下的條件下進行熱軋延;及冷軋延步驟,對從前述熱軋延步驟得到的熱軋鋼板,以軋縮率超過87%來進行冷軋延。
(5)本發明的其他態樣之無方向性電磁鋼板的製造方法具有:熱軋延步驟,對於將扁胚粗軋延而得到的板片,在精加工熱軋起始溫度為800℃以上1150℃以下、熱軋完成溫度為800℃以下、精加工熱軋軋縮率為94%以上、及完成熱軋機的最終站輸出側的軋延速度為300m/分以下的條件下進行熱軋延。
(6)本發明的一個態樣的爪極式馬達是將上述(1)至(3)中任一項所記載的無方向性電磁鋼板做成定子鐵心來使用的爪極式馬達,其是藉由沖切成使爪極的方向相對於前述無方向性電磁鋼板的軋延方向成45°之角度的帶狀胚料來形成定子鐵心之馬達。
依據本發明的上述態樣,可以得到解決以往技術所具有的設備上之課題,並且適合用於製造低成本且磁特性優異、高効率、小型之爪極式馬達的無方向性電磁鋼板、其製造方法、及由該無方向性電磁鋼板所製作出的爪極式馬達。
1‧‧‧無方向性電磁鋼板
2‧‧‧帶狀胚料
11‧‧‧鐵心外徑部
12‧‧‧爪極
21‧‧‧線圈
22‧‧‧永久磁鐵型轉子
23‧‧‧外板
31‧‧‧定子
32‧‧‧爪極式馬達
L‧‧‧軋延方向
C‧‧‧板寬方向
D1‧‧‧第1方向(相對於軋延方向成45°之方向)
D2‧‧‧第2方向(相對於軋延方向成45°之方向)
D3‧‧‧第3方向(相對於軋延方向成45°之方向)
D4‧‧‧第4方向(相對於軋延方
向成45°之方向)
P‧‧‧板面法線
圖1是本發明的一個實施形態之無方向性電磁鋼板的平面圖。
圖2是顯示從本實施形態的無方向性電磁鋼板形成爪極式馬達的定子鐵心的帶狀胚料之沖切例的平面圖。
圖3是顯示形成本實施形態的爪極式馬達之定子鐵心的帶狀胚料之例的平面圖。
圖4是顯示將圖3的帶狀胚料加工成圓筒狀的狀態之立體圖。
圖5是顯示接續於圖4的加工狀態之立體圖。
圖6A是顯示在將線圈***至定子鐵心而製造定子的過程中,***線圈的過程之說明圖。
圖6B是顯示在將線圈***至定子鐵心而製造定子的過程中,將定子鐵心的線圈下方側折彎的過程之說明圖。
圖6C是依據圖6A及圖6B所示之過程而製作的定子之完成圖。
圖7是顯示接續於圖6C的加工狀態之立體圖。
圖8是已完成的爪極式馬達之外觀立體圖。
圖9是裝設有外板的爪極式馬達之外觀立體圖。
圖10是將相對於軋延方向的角度作為横軸,將各角度方向之磁通密度相對於45°之方向的磁通密度(最大磁通密度)的比作為縱軸的圖形。
以下,參照圖來說明本發明之實施形態。再者,在本說明書及圖式中,對於實質上具有相同功能構成的要素會賦予相同符號,並藉此省略重複說明。
圖1是本發明的一個實施形態之無方向性電磁鋼板1的平面圖。如圖1所示,在本實施形態中,作為爪極式馬達的定子鐵心用的鋼板,是使用在板面內相對於軋延方向L成45°之方向的磁通密度,比軋延方向L的磁通密度及相對於軋延方向L成90°之方向的板寬方向C的磁通密度更大的帶狀的無方向性電磁鋼板1。
如圖1所示,在本實施形態中,將以相對於軋延方向L逆時針繞板面法線P(相對於板面垂直的軸線)45°之角度傾斜的方向設為第1方向D1,且將以135°之角度傾斜的方向設為第2方向D2。又,將以相對於軋延方向L順時針繞板面法線P45°之角度傾斜的方向設為第3方向D3,且將以135°之角度傾斜的方向設為第4方向D4。再者,以下有時將繞板面法線P的逆時針方向設為正向,將繞板面法線P的順時針方向設為負向,而在角度上附上正負的符號(參照圖1)。
上述的第1方向D1、第2方向D2、第3方向D3及第4方向D4各自為在板面內相對於軋延方向L成45°之方向。在本實施形態的無方向性電磁鋼板1中,第1方向D1、第2方向D2、第3方向D3及第4方向D4的磁通密度各自比軋延方向L的磁通密度及板寬方向C之磁通密度更大。
將在磁化力5000A/m中的第1方向D1的磁通密度、第2方向D2的磁通密度、第3方向D3的磁通密度、及第4方
向D4的磁通密度之平均值以單位T(特斯拉)設為B50(45-ave.)。又,將在磁化力5000A/m中的軋延方向L的磁通密度與板寬方向C的磁通密度之平均值以單位T(特斯拉)設為B50(L+C)。此時,較理想的是,在本實施形態中的無方向性電磁鋼板1中,下述式(1)會成立。
B50(L+C)+0.020<B50(45-ave.)…(1)
將在磁化力5000A/m中的各方向之磁通密度以愛波斯坦(Epstein)裝置測量時,是使用愛波斯坦測量值作為磁通密度的測量值。又,將磁化力5000A/m中的各方向之磁通密度用SST(磁性測試器)來測量時,是使用在各方向上切斷的試樣,並取測量了相同數量的平均值。
較理想的是,本實施形態的無方向性電磁鋼板1中,在相對於軋延方向L的角度包含於逆時針繞板面法線P0°~90°之範圍的方向(亦即,在此方向中包含軋延方向L及板寬方向C)之中,第1方向D1的磁通密度最高。在此,較理想的是滿足下列條件:將第1方向D1的磁通密度設為B45max時,相對於第1方向D1的角度包含於繞板面法線P±10°之範圍的方向之磁通密度為0.99×B45max以上。
亦即,與其說是在相對於軋延方向L的角度包含於0°~+90°之範圍的方向中,第1方向D1的磁通密度突出而較高,不如說較理想的是,對於以磁通密度為最大的第1方向D1的角度(+45°)作為中心的角度範圍使磁通密度的分布具有一定的幅度(參照後述的圖10)。更為理想的是,在相對於第1方向D1的角度包含於繞板面法線P±15°之範圍的方向之磁
通密度為0.99×B45max以上。
同樣地,較理想的是,在相對於軋延方向L的角度包含於逆時針繞板面法線P 90°~180°之範圍的方向(亦即,此方向中也包含軋延方向L及板寬方向C)之中,第2方向D2的磁通密度最高。較理想的是,第2方向D2也滿足與第1方向D1的條件相同的條件。
亦即,較理想的是滿足下列條件:將第2方向D2的磁通密度設為B135max時,在相對於第2方向D2的角度包含於繞板面法線P±10°之範圍的方向之磁通密度為0.99×B135max以上。更為理想的是,在相對於第2方向D2的角度包含於繞板面法線P±15°之範圍的方向之磁通密度為0.99×B135max以上。
同樣地,較理想的是,在相對於軋延方向L的角度包含於順時針繞板面法線P 0°~90°之範圍的方向(亦即,此方向中也包含軋延方向L及板寬方向C)之中,第3方向D3的磁通密度最高。較理想的是,第3方向D3也滿足與第1方向D1的條件相同的條件。
亦即,較理想的是滿足下列條件:將第3方向D3的磁通密度設為B45max’時,在相對於第3方向D3的角度包含於繞板面法線P±10°之範圍的方向之磁通密度為0.99×B45max’以上。更為理想的是,在相對於第3方向D3的角度包含於繞板面法線P±15°之範圍的方向之磁通密度為0.99×B45max’以上。
同樣地,較理想的是,在相對於軋延方向L的角
度包含於順時針繞板面法線P 90°~180°之範圍的方向(亦即,此方向中也包含軋延方向L及板寬方向C)之中,第4方向D4的磁通密度最高。較理想的是,第4方向D4也滿足與第1方向D1的條件相同的條件。
亦即,較理想的是滿足下列條件:將第4方向D4的磁通密度設為B135max’時,在相對於第4方向D4的角度包含於繞板面法線P±10°之範圍的方向之磁通密度為0.99×B135max’以上。更為理想的是,在相對於第4方向D4的角度包含於繞板面法線P±15°之範圍的方向之磁通密度為0.99×B135max’以上。
具有相對於軋延方向L成45°之方向(第1方向D1、第2方向D2、第3方向D3及第4方向D4)的磁通密度比軋延方向L及板寬方向C的磁通密度更大的特徵之無方向性電磁鋼板1,如後所述,是藉由控制熱軋、冷軋而製造。在無方向性電磁鋼板1的製造步驟中,熱軋條件的控制是關鍵,對於退火步驟的控制並沒有特別規定限制。藉由將這種無方向性電磁鋼板1使用作為爪極式馬達的定子鐵心,可以充分地活用此無方向性電磁鋼板1的特性,大幅改善爪極式馬達的效率。
藉著具有上述特徵的無方向性電磁鋼板1可以大幅改善爪極式馬達的效率,但在以往的軋延方向及板寬方向的磁特性優異之二方向性電磁鋼板,或全周方向上磁特性優異的無方向性電磁鋼板及熱軋鋼板的情況下,並沒有產生這種效果,針對其原因推測如下。
經思考,這是因為具有上述特徵的無方向性電磁鋼板1,會由於集合組織已改善或結晶組織已改善的某種理由,而使板金加工時導入至鋼板的殘留應變量減少,因而作為其結果,使成形的爪極式馬達的鐵心內的磁通的流動大幅改善所致。依據本案之發明者們的檢討後,所證實的是,在使用鐵心的彎曲半徑R在10mm以下、或被彎曲加工成幾乎直角的爪極式馬達鐵心的爪極式馬達上,這個效果是顯著的。
將具有上述特徵的無方向性電磁鋼板1藉由冷軋延而製造時,是在熱軋延步驟上,對於將扁胚粗軋延而得到的板片,以使熱軋完成溫度成為小於750℃的方式進行熱軋延,之後,在冷軋延步驟中,對於從熱軋延步驟得到的熱軋鋼板以將軋縮率設為超過87%來進行冷軋延而製造。從相對於軋延方向L成45°之方向的磁特性提升的觀點來看,較理想的是使在熱軋延步驟中的精加工熱軋起始溫度為800℃以上1150℃以下,更為理想的是900℃以上1050℃以下。熱軋完成溫度並沒有設定下限,但是從軋延性的觀點來看,較理想的是500℃以上。從相對於軋延方向L成45°之方向的磁特性提升的觀點來看,較理想的是使熱軋延步驟中的軋延速度在精加工熱軋機的最終站輸出側速度為300m/分以下,更為理想的是200m/分以下,且從生產性的觀點來看,較理想的是20m/分以上。
又,將具有上述特徵的無方向性電磁鋼板1藉由熱軋延而製造時,在熱軋延步驟上,對於將扁胚粗軋延而
得到的板片,是在使熱軋完成溫度為800℃以下且650℃以上、及精加工熱軋軋縮率為94%以上的條件下進行熱軋延,並以低溫精加工以抑制熱軋鋼板的再結晶。精加工熱軋軋縮率的上限並沒有特別設定,但是從生產性的觀點來看,較理想的是98.5%以下。藉此,形成了相對於軋延方向成45°之方向的磁特性優異的集合組織。從相對於軋延方向L成45°之方向的磁特性提升的觀點來看,較理想的是使精加工熱軋起始溫度為800℃以上1150℃以下,更為理想的是900℃以上1050℃以下。若熱軋完成溫度太低,會由於殘留應力而使磁特性降低,因此宜將下限設為650℃。又,若熱軋完成溫度太高,會於通過精加工熱軋機的最終站後,在熱軋鋼板上產生再結晶,而無法得到所期望的集合組織,因此將上限設為800℃。從相對於軋延方向L成45°之方向的磁特性提升的觀點來看,較理想的是使軋延速度在精加工熱軋裝置的最終站輸出側速度為300m/分以下,更為理想的是200m/分以下,從生產性的觀點來看,較理想的是20m/分以上。
再者,在熱軋輥的冷却水中進行混入體積比0.5~20%的油脂乳化液的潤滑熱軋亦可。
如同上述,在本實施形態的無方向性電磁鋼板1的製造方法中,會於扁胚加熱後,進行到形成板片為止的粗軋延,並用低速進行精加工熱軋延,且以低溫進行精加工。在低溫進行粗軋延,由於被軋延材的板厚較大,以目前的粗軋延機進行很困難,因此宜用為以往之公知技術的
溫度範圍的800℃以上1250℃以下進行粗熱軋。更理想的是,在850℃以上1050℃以下的溫度範圍進行粗軋延。
在精加工熱軋中,為了降低熱軋完成溫度,有降低精加工熱軋起始溫度、或將精加工熱軋起始溫度用與以往之公知技術相同程度而在精加工熱軋中以各種手段進行控制冷却之二種方法。
在此,降低精加工熱軋起始溫度時,必須將已結束粗軋延的板片均一地降低至預定的溫度為止,作為其方法可以列舉出使用薄鑄片並將其粗軋延後,捲取至隧道爐或線圈箱爐以進行均熱保定的方法。藉由此方法,雖然可精密地控制精加工熱軋起始溫度而降低熱軋完成溫度,但是會有如何在短時間內將已結束粗軋延的板片冷却的課題。此冷却通常會達200℃以上,因此必須在短時間內實現具有厚度的板片的冷却。
在本實施形態之無方向性電磁鋼板1的製造方法中,為了以低溫開始精加工熱軋,可將板片用淡鹽水冷却、或是藉由專用的冷却輥來接觸傳熱冷却、或是將這些組合來冷卻到預定的溫度為止而開始精加工熱軋亦可。
又,為了進一步提升相對於軋延方向L成45°之方向的磁特性,在不特別進行板片的冷却的情形下,藉由低速軋延以在精加工熱軋中進行冷却是更為理想的。藉此,可以得到分別以第1方向D1的角度(+45°)、第2方向D2的角度(+135°)、第3方向D3的角度(-45°)、及第4方向D4的角度(-135°)為中心,使包含在繞板面法線P±10°(更為優異的磁特
性為±15°)的範圍之方向的磁通密度成為各中心角度方向的最大磁通密度的0.99倍以上的值之磁特性優異的無方向性電磁鋼板1。
為了實現這種磁特性,如同上述,較理想的是軋延速度在精加工熱軋機的最終站輸出側的速度為300m/分以下,更理想的是200m/分以下,且從生產性的觀點來看,較理想的是20m/分以上。因此,所希望的是,因應需要在精加工熱軋機上控制站間的冷却並使板寬方向C的溫度分布均一。又,因為精加工軋延速度較低,因此所希望的是,進行將從精加工熱軋線圈的前端部到後端部為止的線圈長度方向的溫度分布保持為均一之的控制熱軋。
作為實現此技術的方法,而在粗軋延機的後面、精加工熱軋機的前面、或精加工熱軋機的站間設置棒式加熱器,並因應需要進行線圈寬度方向、長度方向的溫度補償。又,在精加工熱軋的冷却上,為了進行在低速熱軋上溫度容易降低的熱軋板端部的溫度補償,必須在板寬方向上藉由不同的冷却方法,實現在板寬方向上不同的冷却速度。輥與被軋延材的接觸時間由於低速精加工熱軋而較長,所以會因應需要,適當地冷卻精加工熱軋機的輥以進行藉由與輥的接觸的冷卻。設置輥寬度方向的溫度偏差之作法,從其壽命的觀點來看是困難的,因此宜在站間進行板寬方向的冷却補償,並在鋼板長度方向上進行輥散熱的冷却控制。
關於本實施形態的無方向性電磁鋼板1的成分,
只要是通常的無方向性電磁鋼板即可,並沒有特別設置限制。然而,從確保無方向性電磁鋼板1的一般磁特性的觀點來看,較理想的成分之例子是如以下所述。但是,並非是要藉由這些成分來限定地規定本發明所意圖的具有集合組織的無方向性電磁鋼板的成分系統。
本實施形態之無方向性電磁鋼板1的成分,以質量%計,是形成以下的成分:設為0.1≦Si≦6.5 0.1≦Mn≦1.5,Al添加並非必須,但若有添加時是設為0.1≦Al≦2.5,C≦0.003 N≦0.003 S≦0.003剩餘部分為Fe及不可避免的不純物所構成。
若在無方向性電磁鋼板1中所添加的Si、Mn、Al為小於0.1%時,則此時的電阻率的增加會不充分,而無法得到所期望的低鐵損,因此較理想的是添加0.1%以上。若Si添加量超過6.5%時,會使熱軋延性及冷軋延性降低,因此較理想的是6.5%以下。若Mn添加量超過1.5%時,則會使經由該添加效果的集合組織改善效果飽和而變得不符經濟效益,因此較理想的是1.5%以下。Al的添加並非必須,若Al添加量超過2.5%時,會使磁滯(hysteresis)損失增加而使電阻率高的無方向性電磁鋼板1中的鐵損改善效果飽和,因此較理想的是將添加量控制在2.5%以下。
若C含有量超過0.003%,則會產生由於在無方向性電磁鋼板1之使用中的磁老化而使鐵損之值增加的問題,因此較理想的是C含有量在0.003%以下。若N含有量超過0.003%,則在鋼中形成微細的各種氮化物而妨礙無方向性電磁鋼板1的結晶粒成長、或妨礙磁壁的移動,不論哪一種都是鐵損增大的原因,因此較理想的是N含有量在0.003%以下。若S含有量超過0.003%,則會因在扁胚加熱中硫化物溶體化而在精加工熱軋時微細地析出,成為無方向性電磁鋼板1的結晶粒成長的妨礙、或成為磁壁的移動之妨礙,不論哪一種都是鐵損增大的原因,因此較理想的是S含有量在0.003%以下。
圖2是表示形成爪極式馬達的定子鐵心之帶狀胚料從鋼板的沖切例之平面圖。如同前述,鋼板1是使相對於軋延方向L成45°之方向的磁通密度比軋延方向L的磁通密度及板寬方向C的磁通密度更大的無方向性電磁鋼板。用相對於此鋼板1的軋延方向L為45°的角度來沖切帶狀胚料2。帶狀胚料2在帶狀的鐵心外徑部11的寬度方向兩側上,於相對於鐵心外徑部11的長度方向之垂直方向上,各具有複數個例如分別12極或24極的爪極12。像這樣,藉由從相對於軋延方向L成45°之方向的磁特性優異的無方向性電磁鋼板,用45°之角度沖切帶狀胚料2,此帶狀胚料2會成為在鐵心外徑部11的長度手方向及爪極12方向的兩方均具有優異的磁特性。在本實施形態中,是將此帶狀胚料2一體加工以成形出爪極式馬達的定子鐵心。
圖3~圖9是表示從如同圖2之沖切出的帶狀胚料2製作爪極式馬達的工序。以下說明爪極式馬達的製作工序的概要。
如圖2所示,從鋼板1用45°之角度沖切出的帶狀胚料2,在圖3中的箭頭所示之方向,亦即鐵心外徑部11的長度方向及爪極12方向上,磁特性優異。將此帶狀胚料2藉由板金加工做成如圖4所示的筒狀,且進一步地,如圖5所示,鐵心外徑部11的寬度方向單側,在圖5中是將顯示在上側的爪極12朝內側折入,並從下方***線圈21。如圖6A所示,是將線圈21***藉由從鐵心外徑部11將爪極12折彎成大致直角而在鐵心外徑部11與爪極12之間形成的空間,之後,如圖6B及圖6C所示,使相反側(在圖6B及圖6C中的下側)的爪極12也折入鐵心外徑部11的內側。相向的爪極12如圖6C所示,是形成為使各極位於交替的位置之構造。
再者,為了作業性的改善或其他目的,在圖6A、圖6B及圖6C的步驟上以將各構件的上下顛倒的狀態進行各作業亦可。
藉由以上完成爪極式馬達的定子31,並在此定子31的內部,如圖7所示地***例如永久磁鐵型轉子22,而完成如圖8所示之外定子型爪極式馬達32。此外,可例如如圖9所示地裝設上外板23而作為爪極式馬達32來使用。
如同上述,藉由板金加工一體加工出帶狀的胚料2來做成定子鐵心而成形的爪極式馬達32,所利用的是,使定子31的鐵心外徑部11的方向為素材的鋼板1之一定方向,
且為使鐵心外徑部11、爪極12都是鋼板1的磁特性優異的方向的相對於軋延方向L成45°之方向。藉由將從此帶狀胚料2一體成形之物作為爪極式馬達的定子鐵心使用,使爪極式馬達的效率大幅改善。
又,本實施形態之無方向性電磁鋼板1比起二方向性電磁鋼板,可以用簡易的方法製造,因此比起使用二方向電磁鋼板之情況,更可大幅降低成本。而且,因為可以用一體沖切的方式來沖壓鐵心,故鐵心製造成本也可以降低。此外,因為可以用低磁場來獲得高磁通密度,可降低作為激磁線圈所需要的銅線的量,且不需要分割鐵心,所以也可以降低製造成本。即,可以用低成本來實現爪極式馬達的小型化、高扭矩、且高效率化。
以上說明了本發明之適宜的實施形態,但是本發明並不受所述例子所限定。顯然地,只要是本發明所屬技術領域中具有通常知識者,在專利申請範圍中所記載的技術性思想的範疇內,是可以想到各種變更例或修正例的,且理應了解的是,關於該等亦當屬於本發明的技術性範圍者。
(實施例1)
將表1所示之成分的鋼1~3熔製並連續鑄造而做成200mm厚的扁胚,將此加熱至1100℃,並經由粗軋延而做成40mm厚的板片。對此板片,將精加工熱軋起始溫度F0T進行各種設定以如表2所示,並進行精加工軋延而做成
2.0mm的熱軋鋼板。為了控制粗軋延後的板片的溫度,藉由淡鹽水冷却及專用冷却輥來冷卻板片,且為了進行補償溫度而使用棒式加熱器。又,精加工熱軋機的最終站輸出側的軋延速度是設為100m/分以上至250m/分以控制熱軋完成溫度。為使熱軋完成溫度變得均一,而將設置在站間的棒式加熱器與站間的冷却並用。此外,將其酸洗,並將冷軋率進行各種設定來進行冷軋延後,實施精加工退火。將精加工退火條件設成:鋼1為750℃、30秒,鋼2為950℃、20秒,鋼3為1050℃、20秒。之後,測量各自的鋼板的B50(45-ave.)及B50(L+C)。再者,在FOT及冷軋率上,對於將無方向性電磁鋼板利用冷軋延來製造時之本發明的範圍外的數值會附有底線。
同時,使用各鋼板製作爪極式馬達及在定子的爪齒上實施捲繞線的一般馬達,並調查其最大效率。爪極式馬達製作時的板金彎曲加工是如圖6(a)所示做成直角。將結果顯示於表2。
【表2】
由表2可知,當精加工熱軋起始溫度F0T比750℃低且冷軋率超過87%時,50(45-ave.)-B50(L+C)的值為0.04T以上,且相對於軋延方向成45°之方向的磁通密度優異。此外,可以知道當用此製造方法的無方向性電磁鋼板製作出爪極式馬達時,可以得到94.0%以上之優異的最大效率。並
且,若是一般馬達的情況,並無法得到像爪極式馬達一般的最大效率。
(實施例2)
將表3所示之成分的鋼熔製並連續鑄造而做成200mm厚的扁胚,將其加熱至1100℃,並經由粗軋延而做成20mm厚的板片。對此板片,將熱軋完成溫度FT及軋縮率進行各種設定以如表4所示,並進行精加工軋延。此時,精加工熱軋起始溫度是設為950℃,為了調整熱軋完成溫度,精加工熱軋機的最終站輸出側的軋延速度是設為150m/分~300m/分。為了將精加工熱軋板的溫度分布做成在板寬方向、長度方向均一,可藉由設置在精加工熱軋機前及精加工熱軋機間的棒式加熱器控制溫度。又,在精加工熱軋站間進行板寬方向及長度方向的控制冷却。為了精加工熱軋溫度控制,不僅直接將冷却水噴霧在鋼板上,還控制軋延輥的冷却,以藉由輥的散熱控制來控制熱軋完成溫度。使用此熱軋鋼板,測量B50(L+C)及B50(45-ave.)。再者,在FT及軋縮率上,對於將無方向性電磁鋼板利用熱軋延來製造時之本發明範圍外的數值會附有底線。
同時,使用各鋼板製作爪極式馬達及在定子的爪齒上實施捲繞線的一般馬達,並調查其最大效率。爪極式馬達製作時的板金彎曲加工的半徑R是設為3mm。將結果顯示於表4。
由表4可知,當FT在800℃以下且板片軋縮率94%以上時,相對於軋延方向成45°之方向的磁通密度優異。此
外,可以知道當用此製造方法的無方向性電磁鋼板製作出爪極式馬達時,可以得到95.0%以上之優異的最大效率。並且,若是一般馬達的情況,並無法得到像爪極式馬達一般的最大效率。
(實施例3)
將表5所示之成分的鋼熔製並連續鑄造而做成200mm厚的扁胚,將其加熱至1100℃,並經由粗軋延而做成20mm厚的板片。對於此板片,將熱軋延率設為固定而為96%,並將熱軋完成溫度設為如表6所示的3個等級而進行精加工軋延。此時,精加工熱軋起始溫度是設為900℃,精加工熱軋機的最終站輸出側的軋延速度是設為100m/分~200m/分來調整熱軋完成溫度。此時,精加工熱軋起始溫度是設為950℃,為了調整熱軋完成溫度,精加工熱軋機的最終站輸出側的軋延速度是設為150m/分~300m/分。為了將精加工熱軋板的溫度分布設成在板寬方向、長度方向均一,可藉由設置在精加工熱軋機間的棒式加熱器、邊緣加熱器來控制溫度。又,在精加工熱軋站間進行板寬方向及長度方向的控制冷却。為了精加工熱軋溫度控制,不僅直接將冷却水噴霧在鋼板上,還控制軋延輥的冷却、以藉由輥的散熱控制而控制熱軋完成溫度。使用所得到的熱軋鋼板,製作出爪極式馬達。製作爪極式馬達時的板金彎曲加工的半徑R是設為7mm。
將所製作的爪極式馬達的最大效率以熱軋完成溫度為675℃者作為1.00來進行比較。其結果顯示於表6。
由表6可知,使用了熱軋完成溫度625℃的熱軋鋼板之爪極式馬達的最大效率與熱軋完成溫度675℃者比較,較為遜色。此原因經考慮為因為熱軋完成溫度太低因而造成於爪極式馬達使用的熱軋鋼板內的殘留應變量增加所致。又,在爪極式馬達的最大效率上,使用了熱軋完成溫度675℃的熱軋鋼板之馬達與熱軋完成溫度860℃者比較,最大效率較為優異。經考慮,這表示在本實施形態之無方向性電磁鋼板中,有使熱軋鋼板的集合組織尤其會在爪極式馬達的情況下提升馬達的特性之特徵。
(實施例4)
將表7所示之成分的鋼熔製並連續鑄造而做成200mm
厚的扁胚,將其加熱至1100℃,並經由粗軋延而做成20mm厚的板片。對於此板片,將熱軋延率設成固定而為95%,而得到下列2種熱軋鋼板:作為本發明例而將熱軋完成溫度設為730℃並進行精加工軋延,且從軋延方向45°方向的磁特性優異的熱軋鋼板X;及作為比較例而將熱軋完成溫度設為860℃,且從軋延方向45°方向的磁特性並非優異的一般的無方向性熱軋鋼板Y。精加工熱軋之時,將精加工熱軋起始溫度設為920℃,並將最終站通過速度設為110m/分。為了控制熱軋完成溫度,使用了站間的控制冷却、及設置在站間的邊緣加熱器與棒式加熱器。又,為了比較電磁鋼板的磁通密度之角度特性,使用鋼10,並同時藉由精加工熱軋製造出將精加工熱軋起始溫度設為920℃、將最終站的通過速度設為400m/分、將熱軋完成溫度設為730℃的比較材。將此稱為鋼10-Z。熱軋完成溫度以外的其他熱軋条件是藉由冷却控制而設為與鋼10-X相同。但是,在鋼10-Z中,是強化精加工熱軋中的控制冷却,而得到與鋼10-X同等的熱軋完成溫度。
用n數=10藉由SST測量的結果,熱軋鋼板X無論哪一個都滿足了B50(L+C)+0.020<B50(45-ave.)。在表7中,將B50(45-ave.)-B50(L+C)的測量結果與被測材的成分一起顯示。
同時使用各熱軋鋼板X、Y製作爪極式馬達,並調查其最大效率。製作爪極式馬達時,使其改變板金彎曲加工的半徑R。使用了本發明例之熱軋鋼板X時與使用了比
較例之熱軋鋼板Y時的爪極式馬達之最大效率的比較顯示於表8。
由表8可知,板金加工之角的半徑R在10mm以下時,會由於彎曲加工的殘留應力變大,而使本發明的效果顯著呈現。經推測這可能是當板金加工的半徑R在10mm以
上時,施加彎曲加工時的殘留應力變低,作為馬達而使用時,由於加工部的鐵心之磁通的流動受到改善,而變得不容易受到熱軋鋼板的集合組織或結晶組織的影響所致。
又,在表8中,在使用了本發明例的鋼板X時,雖然看出當板金彎曲加工的半徑R變小時效率就會變高的傾向,但經推測這是由於角的半徑變小時就會使鐵心內的捲繞線之槽滿率提升之故,因此使用了像本發明例一般不易受到板金加工的殘留應力之影響的鋼板的情況下,會使爪極式馬達的效率提升。
將鋼10-X、鋼10-Y及鋼10-Z按相對於軋延方向的角度別切斷,並做成愛波斯坦試樣來測量磁通密度B50的值。除了每隔5°形成切斷角度外,還採取了相對於軋延方向成22.5°之方向、及成67.5°之方向的試樣。試樣的採取是在相對於軋延方向傾斜了±θ(°)的方向上採取,且相對於軋延方向成90°以上之角度的試樣是設成與θ=(180-θ)相同來處理。
測量各試樣的磁通密度B50的結果顯示,在鋼10-X及鋼10-Z中相對於軋延方向成±45°的試樣、及成±135°的試樣之磁通密度B50,是在改變角度而測量之試樣中最高的磁通密度B45max(鋼10-X)及B45max(鋼10-Z)。在鋼10-Y中,則是軋延方向B0max(鋼10-Y)顯示出最高的磁通密度B50的值。又,將這些值設為1.000,以將計算各角度的試樣之磁通密度B50的相對的比值之結果顯示於圖10。
在滿足本發明的熱軋條件之精加工熱軋最終站
通過速度110m/分的低速精加工熱軋之B45max(鋼10-X)與比較例的精加工熱軋最終站通過速度400m/分的B45max(鋼10-Z)中,為本發明的磁通密度顯示出更高的值。在圖10中,將相對於軋延方向成±45°及±135°之4個方向的平均值在横軸上作為45°來顯示。又,相對於軋延方向±45°以外而成傾斜了θ之2個方向的角度之試樣的平均值是一起作為θ而顯示在横軸上。又,軋延方向是作為0°、板寬方向是作為90°而顯示在横軸上。
從圖10可知,在本發明之無方向性電磁鋼板中,針對相對於軋延方向成±45°及±135°之方向的磁通密度之最大值的B45max(鋼10-X),以45°為中心而在為±10°之横軸上的35°~55°的角度範圍中為超過B45max(鋼10-X)的0.99倍的值,且在為±15°之横軸上的30°~60°之角度範圍中會維持與B45max的0.99倍相等或其以上的值。
相對於此,在比較例之B45max(鋼10-Z)中,以45°為中心而在為±5°的横軸上之40°~50°的角度範圍中會低於0.99倍,在為±10°之横軸上的35°~55°的角度範圍中會低於0.98倍,從顯示磁通密度的最大值的成45°之方向的角度偏移之方向的磁通密度B50的降低是顯著的。從圖10可知,在比較例的B0max(鋼10-Y)中,磁通密度B50的值在為軋延方向之θ=0°上其值為最高,而磁通密度的值在與本發明的B45max(鋼10-X)比較時,則本發明的鋼10-X在所有的測量方向上B50的值均較低。再者,當將比較例的磁通密度與本發明例的磁通密度以絕對值進行比較時,則在比較例的
B0max(鋼10-Y)中,磁通密度B50的值(絕對值)在為軋延方向的θ=0°上其值最高,且為1.765T。另一方面,本發明的磁通密度B45max(鋼10-X)的值為1.841T。藉此,本案之發明者們基於圖10確認到本發明的鋼10-X相較於比較例的鋼10-Y在所有的測量方向上磁通密度B50的值會顯示更高的值。
由以上可知,藉由本發明的低速精加工熱軋,可以獲得比起利用以往技術所得到的比較例在更大的範圍使45°方向的磁通密度較高的電磁鋼板。
本發明可以作為小型馬達、步進馬達、交流發電機、發電機,甚至電動汽車或油電混合車的驅動用馬達等的定子鐵心而應用。又,可以作為鐵心用途的無方向性電磁鋼板而應用。
1‧‧‧無方向性電磁鋼板
L‧‧‧軋延方向
C‧‧‧板寬方向
D1‧‧‧第1方向(相對於軋延方向成45°之方向)
D2‧‧‧第2方向(相對於軋延方向成45°之方向)
D3‧‧‧第3方向(相對於軋延方向成45°之方向)
D4‧‧‧第4方向(相對於軋延方向成45°之方向)
P‧‧‧板面法線
Claims (6)
- 一種無方向性電磁鋼板,是爪極式馬達的定子鐵心用的無方向性電磁鋼板,其特徵在於,其為使相對於軋延方向成45°之方向的磁通密度,比前述軋延方向的磁通密度及相對於前述軋延方向成90°之方向的板寬方向的磁通密度更大的帶狀鋼板。
- 如請求項1之無方向性電磁鋼板,其中,將以相對於前述軋延方向逆時針繞板面法線45°之角度傾斜的方向設為第1方向,以135°之角度傾斜的方向設為第2方向,並將以相對於前述軋延方向順時針繞前述板面法線45°之角度傾斜的方向設為第3方向,以135°之角度傾斜的方向設為第4方向,將磁化力5000A/m中的前述第1方向的磁通密度、前述第2方向的磁通密度、前述第3方向的磁通密度與前述第4方向的磁通密度的平均值以單位T設為B50(45-ave.),且將在磁化力5000A/m中的前述軋延方向的磁通密度與前述板寬方向的磁通密度之平均值以單位T設為B50(L+C)時,下述式(1)會成立,B50(L+C)+0.020<B50(45-ave.)…(1)。
- 如請求項2之無方向性電磁鋼板,其中, 在相對於前述軋延方向的角度包含於逆時針繞前述板面法線0°~90°之範圍的方向之中,前述第1方向的磁通密度最高,在相對於前述軋延方向的角度包含於逆時針繞前述板面法線90°~180°之範圍的方向中,前述第2方向的磁通密度最高,在相對於前述軋延方向的角度包含於順時針繞前述板面法線0°~90°之範圍的方向中,前述第3方向的磁通密度最高,在相對於前述軋延方向的角度包含於順時針繞前述板面法線90°~180°之範圍的方向中,前述第4方向的磁通密度最高,並滿足下列條件:將前述第1方向的磁通密度設為B45max時,在相對於前述第1方向的角度包含於繞前述板面法線±10°之範圍的方向之磁通密度為0.99×B45max以上,且前述第2方向、前述第3方向及前述第4方向各個亦滿足相同條件。
- 一種無方向性電磁鋼板的製造方法,其特徵在於具有:熱軋延步驟,對將扁胚粗軋延而得到的板片,在精加工熱軋起始溫度為800℃以上1150℃以下、熱軋完成溫度為小於750℃、及精加工熱軋機的最終站輸出側的軋延速度為300m/分以下的條件下進行熱軋延;及冷軋延步驟,對從前述熱軋延步驟得到的熱軋鋼板 以軋縮率超過87%來進行冷軋延。
- 一種無方向性電磁鋼板的製造方法,其特徵在於具有:熱軋延步驟,對於將扁胚粗軋延而得到的板片,在精加工熱軋起始溫度為800℃以上1150℃以下、熱軋完成溫度為800℃以下、精加工熱軋軋縮率為94%以上、及精加工熱軋機的最終站輸出側的軋延速度為300m/分以下的條件下進行熱軋延。
- 一種爪極式馬達,是將請求項1至3中任一項的無方向性電磁鋼板做成定子鐵心來使用的爪極式馬達,特徵在於,其是藉由沖切成使爪極的方向相對於前述無方向性電磁鋼板的軋延方向成45°之角度的帶狀胚料來形成定子鐵心。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
TW105109882A TWI575844B (zh) | 2016-03-29 | 2016-03-29 | 無方向性電磁鋼板及其製造方法與爪極式馬達 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
TW105109882A TWI575844B (zh) | 2016-03-29 | 2016-03-29 | 無方向性電磁鋼板及其製造方法與爪極式馬達 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
TWI575844B true TWI575844B (zh) | 2017-03-21 |
TW201735499A TW201735499A (zh) | 2017-10-01 |
Family
ID=58766408
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
TW105109882A TWI575844B (zh) | 2016-03-29 | 2016-03-29 | 無方向性電磁鋼板及其製造方法與爪極式馬達 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
TW (1) | TWI575844B (zh) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001161054A (ja) * | 1999-11-30 | 2001-06-12 | Sanyo Denki Co Ltd | 永久磁石型ステッピングモータ |
TW200516827A (en) * | 2003-09-16 | 2005-05-16 | Honda Motor Co Ltd | Claw pole motor stator |
TW201230618A (en) * | 2010-09-17 | 2012-07-16 | Hoganas Ab Publ | Rotor for modulated pole machine |
JP2013201811A (ja) * | 2012-03-23 | 2013-10-03 | Hitachi Automotive Systems Ltd | 単相クローポール型モータ |
CN203481940U (zh) * | 2012-08-09 | 2014-03-12 | 美蓓亚株式会社 | 爪极型马达 |
-
2016
- 2016-03-29 TW TW105109882A patent/TWI575844B/zh active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001161054A (ja) * | 1999-11-30 | 2001-06-12 | Sanyo Denki Co Ltd | 永久磁石型ステッピングモータ |
TW200516827A (en) * | 2003-09-16 | 2005-05-16 | Honda Motor Co Ltd | Claw pole motor stator |
TW201230618A (en) * | 2010-09-17 | 2012-07-16 | Hoganas Ab Publ | Rotor for modulated pole machine |
JP2013201811A (ja) * | 2012-03-23 | 2013-10-03 | Hitachi Automotive Systems Ltd | 単相クローポール型モータ |
CN203481940U (zh) * | 2012-08-09 | 2014-03-12 | 美蓓亚株式会社 | 爪极型马达 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
TW201735499A (zh) | 2017-10-01 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6794630B2 (ja) | 電磁鋼板、及びその製造方法 | |
JP6226072B2 (ja) | 電磁鋼板 | |
JP6651759B2 (ja) | 無方向性電磁鋼板およびその製造方法 | |
JP6451873B2 (ja) | 無方向性電磁鋼板およびその製造方法 | |
JP6057082B2 (ja) | 磁気特性に優れる無方向性電磁鋼板 | |
JP2008127612A (ja) | 分割コア用無方向性電磁鋼板 | |
WO2018135414A1 (ja) | 無方向性電磁鋼板およびその製造方法 | |
JP7372521B2 (ja) | 無方向性電磁鋼板及びその製造方法 | |
WO2017056383A1 (ja) | 無方向性電磁鋼板およびその製造方法 | |
JP2019183185A (ja) | 無方向性電磁鋼板 | |
JP2001059145A (ja) | 無方向性電磁鋼板およびその製造方法 | |
JP5447167B2 (ja) | 無方向性電磁鋼板およびその製造方法 | |
JP6476979B2 (ja) | 無方向性電磁鋼板およびその製造方法 | |
JP6604120B2 (ja) | 無方向性電磁鋼板、及びその製造方法 | |
JP6863528B2 (ja) | 電磁鋼板およびその製造方法 | |
WO2017163327A1 (ja) | 無方向性電磁鋼板およびその製造方法とクローポールモータ | |
JP5671872B2 (ja) | 無方向性電磁鋼板およびその製造方法 | |
WO2023008514A1 (ja) | 無方向性電磁鋼板、鉄心、鉄心の製造方法、モータ、およびモータの製造方法 | |
TWI575844B (zh) | 無方向性電磁鋼板及其製造方法與爪極式馬達 | |
JP6554805B2 (ja) | 電磁鋼板およびその製造方法とクローポールモータ | |
JP7311739B2 (ja) | 無方向性電磁鋼板 | |
CN114731072A (zh) | 定子铁芯以及旋转电机 | |
JP6685491B2 (ja) | モータ用無方向性電磁鋼板およびその製造方法 | |
JP2002371340A (ja) | 無方向性電磁鋼板及びその製造方法 | |
JP3348827B2 (ja) | 磁束密度が高く鉄損の低い無方向性電磁鋼板の製造方法 |