Hlavní surovinou pro jádra motorů jsou plechy z křemíkové oceli. V současné době se nejčastěji používají plechy válcované za studena o tloušťce 470, 600 a 800, přičemž plechy o tloušťce 470 a 600 se častěji používají ve vysoce účinných motorech.
1. Nízké ztráty.
Ztráta v jádře při určité frekvenci a intenzitě magnetické indukce je hlavním ukazatelem plechů z elektrotechnické oceli. Ztráta v jádře se skládá ze dvou částí: hysterezní ztráty a ztráty vířivými proudy. Hysterezní ztráta je spotřeba energie způsobená střídavou magnetizací jádra, která souvisí se složením materiálu a velikostí zrna a lze ji vyjádřit plochou hysterezní smyčky. Ztráta vířivými proudy je ztráta odporu způsobená vířivými proudy generovanými během střídavé magnetizace jádra, která souvisí s vlastním odporem a tloušťkou materiálu. Proto, aby se snížily ztráty v jádře, mají plechy z elektrotechnické oceli menší tloušťku a vyšší odpor.
2. Vysoká magnetická vodivost.
Čím vyšší je magnetická vodivost, tím menší je možné zmenšit průřez magnetického obvodu při konstantním magnetickém toku, čímž se šetří měď použitá v budicím vinutí a zmenšuje se velikost motoru.
3. Dobré laminovací vlastnosti.
Plechy z elektrotechnické oceli by měly mít vhodnou tvrdost, ani příliš křehké, ani příliš měkké. Povrch by měl být hladký, plochý a rovnoměrně tlustý (s požadavkem na kontrolu rozdílu mezi plechy), což vede k děrování formy a zlepšuje součinitel stohování. Stejná forma může být použita pro plechy válcované za studena a její životnost může být výrazně prodloužena ve srovnání s plechy válcovanými za tepla. Některé plechy válcované za studena z elektrotechnické oceli s anorganickými nebo organickými povlaky mohou po jednorázovém broušení téměř desetkrát zvýšit počet děrovacích zdvihů na průchod formou. ● Nízké náklady a snadné použití. Kromě výše uvedených požadavků mají některé motory často vyšší požadavky na magneticky vodivé materiály. Například malé magnetické selhání a malá magnetická roztažnost. Tyto požadavky jsou různé a měly by být komplexně zváženy.
●Plech z křemíkové oceli
Legovaná ocel obsahující křemík, která se válcuje do tenkých plechů. Obecně se označuje jako křemíkový ocelový plech. V závislosti na výrobním procesu se dělí na za tepla válcovaný křemíkový ocelový plech (který byl z velké části vyřazen) a za studena válcovaný křemíkový ocelový plech. Za studena válcovaný křemíkový ocelový plech lze dále rozdělit na orientovaný a neorientovaný typ. V současné době se křemíkové ocelové plechy dodávají převážně v plechové formě. Pro zlepšení magnetických vlastností křemíkového ocelového plechu a snížení jeho smykové pevnosti se domácí křemíkové ocelové plechy podrobují žíhání ve válcovně.
●Plech z křemíkové oceli bez obsahu křemíku
Jádro motoru používá plechy z křemíkové oceli namísto nízkouhlíkových ocelových plechů a čistého železa. To byl významný pokrok v historii. Plechy z křemíkové oceli s nízkými ztrátami zlepšily výkon motoru a zmenšily jeho velikost. Nyní se místo křemíkových ocelových plechů používají k výrobě jader malých motorů plechy z nízkouhlíkové oceli (známé také jako pásy z nízkouhlíkové elektrotechnické oceli nebo pásy z čisté železné elektrotechnické oceli), protože moderní technologie vyráběné plechy z nízkouhlíkové oceli se liší od původních plechů z nízkouhlíkové oceli. Mají nejen vysokou magnetickou indukční sílu, ale také ztráty v železe podobné plechům z křemíkové oceli. Malé střídavé motory navržené a vyrobené z plechů z nízkouhlíkové oceli mohou dále zmenšit velikost, odlehčit hmotnost a snížit náklady. Navíc, protože plechy z nízkouhlíkové oceli jsou měkčí, mohou zvýšit rychlost děrování a prodloužit životnost forem. Nyní se plechy z nízkouhlíkové oceli široce používají jako jádrový materiál pro malé motory v zahraničí. V industrializovaných zemích jejich použití představuje přibližně 50–60 % celkové produkce plechů z elektrotechnické oceli.
V současné době existují dva případy, kdy továrny na motory používají plechy z nekřemíkové oceli. Prvním je, že plechy z nekřemíkové oceli se po válcování za studena přímo děrují do plechů a poté se v továrně na motory provádí žíhání; druhým je, že žíhané ocelové plechy dodané ocelárnou jsou děrovány a používány přímo v továrně na motory. Plechy z nekřemíkové oceli jsou materiály s vysokou magnetickou vodivostí a jejich intenzita a ztráta magnetické indukce jsou velmi citlivé na mechanické namáhání. Proto je po děrování a před použitím žíhání pod napětím důležitým opatřením pro zlepšení magnetických vlastností. Tepelné zpracování plechů z nekřemíkové oceli vyžaduje specializované zařízení pro tepelné zpracování, ale většina továren na motory v naší zemi takové podmínky zatím nemá. To je problém, který je třeba při použití plechů z nekřemíkové oceli vyřešit.
● Obsah křemíku a nečistot v podobě křemíku mají rozhodující vliv na vlastnosti plechů z křemíkové oceli. Po přidání křemíku do železa se zvyšuje odpor a také pomáhá oddělovat škodlivý nečistotový uhlík. Obecně platí, že když se křemík přidá k čistému železu, intenzita magnetické indukce se mírně snižuje, ale ztráty železa se výrazně snižují. S rostoucím obsahem křemíku se zvyšuje tvrdost a křehkost, což způsobuje obtíže při válcování, ražení, stříhání a mechanickém zpracování. V současné době obsah křemíku v plechech z křemíkové oceli obecně nepřesahuje 4,5 %. Pokud je obsah křemíku vyšší, je obtížné provádět válcování a zpracování.
●Tloušťka.Vzhledem k tomu, že ztráty vířivými proudy v železném jádru jsou úměrné druhé mocnině tloušťky ocelového plechu, platí u stejného typu křemíkového ocelového plechu, že čím tenčí je tloušťka, tím menší jsou ztráty v železném jádru, ale prodlužuje se doba výroby železného jádra a snižuje se součinitel stohování. Motory obecně používají křemíkové ocelové plechy o tloušťce 0,5 milimetru a pokud jsou požadavky na ztráty v železném jádru u velkých parních turbín velmi přísné, používají se křemíkové ocelové plechy o tloušťce 0,35 milimetru.
●Stres.Během procesů stříhání, stohování nebo navíjení železného jádra vzniká napětí, které zhoršuje magnetické vlastnosti a zvyšuje ztráty železa. V rozsahu asi 1 milimetru na obou stranách od linie řezu (lomu) se vytváří viditelná zóna zbytkového napětí v podobě černého proužku. Obecně lze k odstranění napětí a obnovení původního magnetického výkonu použít žíhání; magnetické vlastnosti vysoce výkonných plechů z křemíkové oceli válcovaných za studena jsou citlivější na napětí.
Čas zveřejnění: 4. března 2026