Электротехнический лист 1513 — холоднокатаная изотропная электротехническая сталь
Электротехнический лист 1513 — холоднокатаная листовая изотропная электротехническая сталь, применяемая для изготовления магнитопроводов электрических машин и аппаратов. Маркировка 1513 соответствует классификации по ГОСТ 21427.2: первые две цифры (15) обозначают удельные потери при перемагничивании (не более 1,5 Вт/кг при частоте 50 Гц и магнитной индукции 1,0 Тл), третья цифра (1) указывает на изотропную структуру, четвертая (3) — на холоднокатаный прокат.
Материал поставляется в виде листов и рулонов толщиной 0,35–0,65 мм. Химический состав стали 1513 легирован кремнием (0,8–1,8%), что обеспечивает повышенное удельное электрическое сопротивление и снижение вихревых токов в магнитопроводе. Структура материала — ферритная, без текстуры, что гарантирует одинаковые магнитные свойства в любом направлении листа.
Технические характеристики листа 1513
Ключевые магнитные параметры электротехнического листа 1513 определяются при испытаниях эпиграммным методом на кольцевых образцах. Удельные потери при индукции 1,0 Тл и частоте 50 Гц не превышают 1,5 Вт/кг, при индукции 1,5 Тл — не более 3,6 Вт/кг. Магнитная индукция при напряженности поля 2500 А/м составляет не менее 1,48 Тл, при 5000 А/м — не менее 1,58 Тл.
Механические свойства листа 1513 характеризуются твердостью по методу Виккерса в диапазоне 110–140 HV, пределом прочности при растяжении 340–420 МПа и относительным удлинением не менее 20%. Коэффициент заполнения пакета магнитопровода достигает 0,95 при толщине листа 0,5 мм.
| Параметр | Толщина 0,35 мм | Толщина 0,50 мм | Толщина 0,65 мм | Метод контроля |
|---|---|---|---|---|
| Удельные потери P1,0/50, Вт/кг | 1,35 | 1,50 | 1,65 | Эпштейн, ГОСТ 12119 |
| Удельные потери P1,5/50, Вт/кг | 3,20 | 3,60 | 4,00 | Эпштейн, ГОСТ 12119 |
| Индукция B2500, Тл | 1,48 | 1,48 | 1,48 | Пермеаметр, ГОСТ 12119 |
| Индукция B5000, Тл | 1,58 | 1,58 | 1,58 | Пермеаметр, ГОСТ 12119 |
| Коэффициент заполнения | 0,94 | 0,95 | 0,96 | ГОСТ 21427.2 |
Применение электротехнического листа 1513
Изотропная структура стали 1513 делает ее пригодной для магнитопроводов с вращающимся магнитным полем, где направление потока изменяется в плоскости листа. Основные области применения:
- статоры и роторы асинхронных электродвигателей мощностью до 100 кВт;
- магнитопроводы синхронных генераторов и компенсаторов;
- полюсные наконечники и добавочные полюса машин постоянного тока;
- магнитные системы электромагнитных аппаратов — контакторов, пускателей, реле;
- шихтованные магнитопроводы трансформаторов малой и средней мощности;
- магнитные экраны и шунты измерительных приборов.
Лист 1513 штампуется в пакете с применением штампов последовательного действия. Для снижения потерь на вихревые токи кромки сердечников подвергаются зачистке или травлению. При сборке магнитопроводов используется изоляция листов лаком или оксидированием, что обеспечивает межлистовое сопротивление не менее 10 Омсм.
Особенности обработки и поставки
Электротехнический лист 1513 поставляется в термически обработанном состоянии — после рекристаллизационного отжига в защитной атмосфере. Материал имеет электроизоляционное покрытие на основе органо-неорганического лака, выдерживающее температуру до 400 C без потери изоляционных свойств. Допускается лазерная резка и гидроабразивная резка без ухудшения магнитных характеристик по краю реза.
При проектировании магнитопроводов из стали 1513 следует учитывать коэффициент анизотропии — различие магнитных свойств в направлении прокатки и поперек не превышает 5%, что позволяет применять материал в конструкциях с произвольной ориентацией листов. Рабочая температура эксплуатации магнитопроводов — от –60 до +180 C.
Вопросы и ответы
Чем отличается электротехнический лист 1513 от стали 2013?
Сталь 1513 имеет удельные потери не более 1,5 Вт/кг при индукции 1,0 Тл, тогда как сталь 2013 — не более 2,0 Вт/кг. Более низкие потери стали 1513 достигаются за счет повышенного содержания кремния и оптимизированного режима отжига, что делает ее предпочтительной для энергоэффективных двигателей.
Какая толщина листа 1513 оптимальна для частоты 400 Гц?
Для работы на повышенной частоте 400 Гц применяют лист толщиной 0,35 мм. При этой толщине потери на вихревые токи снижаются пропорционально квадрату толщины, что обеспечивает приемлемый уровень суммарных потерь в авиационных генераторах и преобразователях.
Требуется ли дополнительная термообработка после штамповки листа 1513?
После механической штамповки в зоне реза возникают внутренние напряжения, ухудшающие магнитные свойства. Для ответственных магнитопроводов рекомендуется отжиг готовых пакетов при 750–800 C в водородной или азотной атмосфере в течение 2–3 часов с последующим медленным охлаждением.
Как контролируется качество изоляционного покрытия листа 1513?
Качество покрытия оценивается по удельному сопротивлению между листами пакета, которое должно быть не менее 10 Омсм. Дополнительно проверяется адгезия покрытия методом изгиба на оправке и термостойкость при нагреве до 400 C в течение 1 часа.
