Silisli Sacların Mekanik Kesme Prosesinde Gerilim Giderme Tavlamasının Manyetik Özellikler Üzerindeki Etkileri: Bir Araştırma

Abstract

Stator and rotor sheet packages of silicon used in electrical machines are cut with different cutting methods such as mechanical, laser, wire erosion and water jet. Mechanical cutting process is more preferable among these cutting process in terms of cost. However, plastic deformation and residual stress consist of at the cutting edge during the mechanical cutting process. Iron losses (hysteresis and eddy) increase in due to these deformation and stresses in electrical steels and bring about degradation of the magnetic properties of electrical steels. Stress relief annealing is carried out to minimize the magnetic losses due to mechanical cutting process. Thereby, reducing iron losses (eddy and hysteresis) is provided to improve the magnetic properties. In this study, the studies related to the effects of mechanic cutting and stress relief annealing (SRA) processes on magnetic properties in literature were presented together by investigating

Keywords

• Mechanic Cutting
• Stress Relief Annealing
• Electric Machines

Silisli Sacların Mekanik Kesme Prosesinde Gerilim Giderme Tavlamasının Manyetik Özellikler Üzerindeki Etkileri: Bir Araştırma

Abstract

Elektrik makinalarında kullanılan silisli stator ve rotor sac paketleri, mekanik, lazer, tel erezyon ve su jeti gibi farklı kesme yöntemleri ile kesilmektedir. Mekanik kesme yöntemi, bu yöntemler arasında maliyet açısından daha çok tercih edilmektedir. Ancak, mekanik kesme prosesi esnasında kesme kenarında plastik deformasyon ve artık gerilmeler oluşmaktadır. Oluşan bu deformasyon ve gerilmeler, silisli saclarda demir kayıplarının (histerezis ve eddy akım kaybı) artmasına ve silisli sacların manyetik özelliklerinin bozulmasına sebep olmaktadır. Mekanik kesme işleminden kaynaklanan manyetik kayıpların en aza indirgenmesi için silisli saclara gerilim giderme tavlaması yapılmaktadır. Böylelikle, silisli saclarda oluşan demir kayıpları azaltılarak manyetik özelliklerin iyileştirilmesi sağlanmaktadır. Bu çalışmada, literatürde silisli saclar üzerinde uygulanan mekanik kesme ve tavlama proseslerinin, manyetik özellikler üzerindeki etkileri ile ilgili yapılan çalışmalar araştırılarak bir arada sunulmuştur.

Keywords

• Mekanik kesme
• Gerilim giderme tavlaması
• Elektrik makinaları

References

1. Yamamoto, K.I., Shimomura, E., Yamada, K., Sasaki, T., Trans. Inst.Elect. Eng. Jpn., 117(3), (1997), 311–316.
2. Y. Kurosaki, H. Mogi, H. Fujii, T. Kubota, and M. Shiozaki, J. Magn. Magn. Mater., 320(20), (2008), 2474-2480.
3. Schoppa, A., Schneider, J., Wuppermann, C.D., J. Magn. Magn. Mater., (215-216), (2000), 74-78.
4. Moses, A. J. Rahmatizadeh, H., IEEE Trans. Magn., 25(5), (1989), 4003-4005.
5. Godec, Z., IEEE Trans. Magn., 14(1), (1978), 4-8.
6. Lim, Y., Kim, J., In Proc. 2nd Int. EDPC, (2012), 1-3.
7. De Campos, M.F., Teixeira, J.C., Landgraf, F.J.G., J. Magn. Magn. Mater., 301(1), (2006), 94-99.
8. Petrovic, D.S., Markoli, B., Ceh, M., J. Magn. Magn. Mater., 322(20), (2010), 3041-3048.

9. Belhadj, A., Baudouin, P., Breban, F., Deffontaine, A., Dewulf, M., Houbaert, Y., J. Magn. Magn. Mater., 256(1-3), (2003), 20-31.
10. Vandenbossche, L., Jacobs, S., Henrotte, F., Hameyer, K., In Proc. 25th World Battery, Hybrid Fuel Cell EVS, (2010), 1-4.
11. Schmidt, K.H., J. Magn. Magn. Mater., 2(1-3), (1976), 136-150.
12. Toussaint, A., Fakultät für Maschinenwesen, Ph.D. dissertation, Dept., München Technische Univ., Munich-Germany, (2000).
13. Krings, A., Iron Losses in Electrical Machines-Influence of Material Properties, Manufacturing Processes and Inverter Operation, Doctoral Thesis, KTH School of Electrical Engineering, Stockholm-Sweden, (2014).
14. SKF Group, Rolling bearings and seals in electric motors and generators, (2013).
15. Vrancik, J.E., Prediction of windage power loss in alternators, NASA technical note TN D-4849, (1968).
16. J. Pyrhönen, T. Jokinen, and V. Hrabovcova, Design of Rotating Electrical Machines, John Wiley & Sons, (2009), ISBN: 9780470740088.
17. Jordan, H., Electr. Nach. Tech., 1(8), (1924).
18. Boll, R., Weichmagnetische Werkstoffe, 4th ed. Publicis Corporate Publishing, (1990).
19. Pry, R.H., Bean, C.P., Journal of Applied Physics, 29(3), (1958), 532-533.
20. Boll, R., Weichmagnetische Werkstoffe, 4th ed. Publicis Corporate Publishing, (1990).
21. Brissonneau, P., Magnetisme et materiaux magnetiques pour l’electrotechnique, Hermes, (1997), 236-239.
22. Pearce, R., Sheet Metal Forming, The Adam Hilger Series on New Manufacturing Processes and Materials, (1991).
23. Baudouin, P., Wulf, M.D., Kestens, L., Houbaert, Y., J. Magn. Magn. Mater., 256, (2003), 32-40.
24. G.E. Dieter, Mechanical Metallurgy, SI Metric Edition, (1988), 657.
25. Fu Tian jun., Electric Machine of medium and small size, 27(1), (2000), 54-55.
26. Boglietti, A., Cavagnino, A., Ferraris, L., Lazzari, M., Proc. 4th IEEE El. Machines & Drives Conf. (IEMDC), 1, (2003), 503-508.
27. Henrike, M.S.H., Ritter, M., Riehemann, W., IEEE Trans. Magn., 50(4), (2014), 6200304.
28. Steentjes, S., Hameyer, K., Vogt,S., Bednardz, M., Volk, W., Dierdorf, J., Hirt, G., Forming Technology Forum, pp.TUM Germany, (2013).
29. Wenmin, S., Jing, L., Changyi, L., Journal of Wuhan University of Technology-Mater. Sci. Ed. (2014), 1246-1251.
30. Oka, M., Ogasawara, T., Kawano, N., Enokizono, M, IEEE Trans. Magn., 50(11), (2014).
31. Schoppa, A., Einfluß der Be- und Verarbeitung auf die Eigenschaften von schlußgeglühtem, nichtkornorientierten Elektroband, Ph.D. dissertation, RWTH Aachen, Aachen-Germany, (2001).
32. Araujo, E.G., Schneider, J., Verkeben, K., Pasquarella, G., Houbaert, Y., IEEE Transactions on Magnetic, 46(2), (2010), 213-216.
33. Siebert, R., Schneider, J., Beyer, E., IEEE Trans. Magn., 50(4), (2014).
34. Bali, M., Muetze, A., Energy Conversion Congress and Exposition (ECCE), (2014), 1443-1450.
35. Landgraf, F.J.G., Emura, M., J. Magn. Magn. Mater., (242–245), (2002), 152-156.
36. Kut, S., Mucha, J., Stachowicz, F., 5th International Multidisciplinary Conference, (2004), 307-312.
37. Kedous-Lebouc, A., Cornut, B., Perrier, J.C., Manfé, Ph., Chevalier, Th., J. Magn. Magn. Mater., (254-255), (2003), 124-126.
38. Arshad, W.Q., Ryckebusch, T., Magnussen, F., Lendenmann, H., Eriksson, B., Soulard, J., Malmros, B., Industry Applications Conference, (2007), 94-102.
39. Takezawa, M., Kitajima, K., Morimoto, Y., Yamasaki, J., Kaido, C., IEEE Trans. Magn., 42(10), (2006).
40. Harstick, H.M.S., Ritter, M., Riehemann, W., IEEE Trans. Magn., 50(4), (2014), 6200304