Pour accélérer votre projet, vous pouvez étiqueter les piles de laminage avec des détails tels que tolérance, matériel, finition de la surface, la nécessité ou non d'une isolation oxydée, quantitéet bien d'autres choses encore.
Sur le papier, “Largeur : 0-230 mm, +0,00 / -0,20 mm” semble anodin. Une ligne de plus dans un tableau de tolérance.
Dans l'atelier, c'est cette même ligne qui fait la différence :
La qualité et l'épaisseur du CRGO font l'objet de la plus grande attention. Mais lorsque vous achetez déjà des qualités à faible perte, la façon dont votre fournisseur découpe et contrôle les produits de CRGO est un facteur déterminant. laminage La largeur est l'un des leviers qui permet encore de modifier sensiblement la qualité de construction et la perte de charge. Les fournisseurs eux-mêmes soulignent que le contrôle étroit de la largeur et le faible niveau de bavure sont des éléments essentiels de différenciation.
Cet article s'en tient à cette étroite bande d'acier : tolérance de largeur de fente sur les laminés CRGO. Comment il se déplace de la bobine, dans la pile de laminage, dans les espaces d'air, et finalement dans votre perte de watt et votre courant de magnétisation.
Vous connaissez déjà la définition formelle ; ancrons-la dans les nombres réels.
Les tableaux de tolérance de pelliculage typiques, basés sur des normes communes, indiquent quelque chose comme :
Certains fournisseurs indiquent des bandes largement similaires en valeurs ± au lieu de +0/-x, et les producteurs de bobines fendues pour le CRGO brut peuvent avoir des tolérances beaucoup plus faibles sur la largeur de la bobine (par exemple, 0 à +2 mm sur la largeur de la bobine).
Cela vous donne trois “réalités de largeur” différentes dans votre chaîne :
Votre dessin ne parle généralement que de (3). La capacité de traitement de votre fournisseur détermine la quantité de (1) et (2) qui s'infiltre dans votre pile.
La tolérance en largeur ne se contente pas de rétrécir ou d'élargir le membre. Elle s'infiltre à trois endroits importants :
Si les lamelles s'écartent vers la limite inférieure de la tolérance alors que les lamelles de l'empiècement se rapprochent de la valeur nominale, les joints en escalier cessent de s'aligner proprement. Vous obtenez :
Plusieurs notes techniques sur la qualité du laminage avertissent explicitement que les erreurs dimensionnelles (largeur, angle, cambrure) produisent des lames d'air indésirables qui augmentent les pertes à vide au-delà de ce que prévoient les essais sur une seule feuille.
Même avec un serrage serré, les véritables noyaux sont des systèmes légèrement élastiques. Si une branche est construite à partir de lamelles légèrement plus étroites, vous obtenez.. :
Cela ne coûte pas seulement du temps d'assemblage. Ces solutions improvisées modifient souvent la manière dont le noyau est serré et soumis à des contraintes, ce qui se répercute sur les pertes.
Dans les joints à recouvrement à plusieurs étapes, les différences de largeur entre les paquets de lamelles modifient le chevauchement à chaque étape. Au lieu d'une trajectoire magnétique lisse, on obtient.. :
Une bonne conception de la jonction par paliers suppose une largeur de bande constante. Plus la largeur varie le long de la bobine, plus le joint réel s'éloigne de ce que la conception a simulé.
Les ingénieurs s'inquiètent parfois de ce que “-0,2 mm de largeur” augmente considérablement la densité du flux. L'effet de la surface brute est généralement faible.
Prenons un cas simple :
La surface augmente avec la largeur, donc :
ΔA / A ≈ -0.2 / 250 = -0.08%
La densité de flux augmente de la même manière de 0,08% pour des volts et des tours fixes. Si la perte du noyau autour de 1,7 T correspond à peu près à B^1,6, cela ne représente qu'une augmentation de 0,08%. 0,13% plus de perte du seul fait de la modification de la largeur.
Ainsi, le la modification pure de la section transversale due à la tolérance de la largeur n'est pas le grand méchant.
Les méchants sont :
Ces éléments ne sont pas pris en compte par un simple calcul de ΔB, mais ils sont cités à maintes reprises comme des raisons pour lesquelles la perte du noyau assemblé dépasse la perte de l'essai de la feuille unique.
Examinons la chaîne d'un point de vue plus physique.
Largeur hors tolérance interagit avec :
Si l'empiècement est légèrement plus large, ses marches dépassent la pile de branches. Cela crée séparations locales que le serrage ne peut se fermer complètement sans écraser quelques tôles plus durement que les autres.
Même de petites lacunes augmentent considérablement la réluctance locale. Les notes techniques sur la manipulation du CRGO montrent que des angles de coupe inadéquats et des variations géométriques au niveau des joints peuvent augmenter la perte totale du noyau de plusieurs pour cent par rapport à la perte intrinsèque de la feuille, principalement à cause de ces espaces supplémentaires et des trajectoires de flux déformées.
La tolérance de la largeur est le co-conspirateur silencieux de cette scène.
Si la pile est légèrement cunéiforme en raison d'une dérive de la largeur, les poutres de serrage ne chargent pas chaque feuille de manière égale :
Une pression plus élevée peut endommager localement le revêtement isolant, créant des courants inter-laminaires et des pertes par effet de Foucault supplémentaires ; une pression trop faible laisse des poches d'air. Les mêmes documents d'orientation de CRGO parlent d'une pression de serrage excessive et d'une contamination de surface comme de véritables multiplicateurs de pertes sur un matériau par ailleurs de bonne qualité.
La variation de la largeur est l'un des moyens de créer involontairement ces points chauds et froids du stress.
Le refendage n'est pas seulement une question de largeur. Le processus introduit également des contraintes résiduelles et peut légèrement perturber le sens effectif du grain si le bord de la bande n'est pas parallèle au sens du laminage.
Lorsque la largeur est mal contrôlée, on a tendance à voir :
Le paquet pratique est donc le suivant : un mauvais contrôle de la largeur s'accompagne généralement d'une performance magnétique locale moins prévisible, même si la bobine moyenne respecte toujours les limites de P1.7/50.
Maintenant, la partie que tout le monde reporte sans cesse : ce qu'il faut réellement spécifier.
Vous trouverez ci-dessous un vision pratique qui fusionne les tableaux de tolérance courants avec ce qui tend à se produire lors de la construction et de la perte. Les chiffres sont illustratifs mais basés sur des données de tolérance de laminage largement publiées.
| Plage de largeur de pelliculage (mm) | Tolérance “standard” typique sur les dessins | Une pratique plus stricte peut être citée | Ce que cela signifie généralement dans le core build | Impact de la géométrie sur les pertes typiques (qualitatif) |
|---|---|---|---|---|
| 0-100 | +0.00 / -0.15 | ±0,05 à ±0,10 | Petites pièces (shunts, petits noyaux EI). La construction est généralement correcte ; le principal risque est de mélanger des bandes provenant de différentes bobines. | Généralement négligeables sur les pertes ; les problèmes de géométrie ne dominent que si les angles et les courbes sont également médiocres. |
| 100-230 | +0.00 / -0.20 | ±0,05 à ±0,10 | Courant pour les branches BT et les culasses des transformateurs de distribution. La dérive de la largeur commence à se manifester sous la forme d'un décalage de pas visible si des bobines provenant de fentes différentes se mélangent. | Quelques pour cent de perte entre les “bonnes” et les “mauvaises” constructions, en fonction des écarts et des pratiques de serrage. |
| 230-400 | +0.00 / -0.30 | ±0.10 | Utilisé pour les membres et les empiècements de plus grande taille. Avec de longues marches, même une différence de 0,3 mm entre les paquets de branches et de jougs crée des surplombs notables. | Un mauvais contrôle de la largeur se traduit ici par un courant magnétisant et un bruit plus élevés que la perte pure. |
| 400-750 | +0.00 / -0.50 | ±0,10 à ±0,20 (uniquement chez les fournisseurs haut de gamme) | Noyaux de puissance importants, grandes longueurs de pas, piles lourdes. Un mauvais contrôle de la largeur entraînera des coûts de construction, de calage et, parfois, de modification des dessins. | L'écart de perte peut être de plusieurs pour cent entre les meilleures et les moins bonnes piles d'un même lot de matériaux. |
Notes :
Le message pour la conception : des branches plus épaisses et des marches plus longues amplifient les dégâts causés par le contrôle de la largeur., Les erreurs de géométrie s'accumulent, non pas parce que le changement de surface est énorme, mais parce que les erreurs de géométrie s'accumulent.
Les achats choisissent rarement la densité du flux, mais ils choisissent absolument le fournisseur et la langue de tolérance.
Voici ce que vous pouvez faire sans toucher au fichier de conception.
Dans vos documents d'appel d'offres / de commande :
Certains fournisseurs ne respectent les tolérances de laminage qu'en procédant à un tri agressif et en éliminant les déchets, ce qui peut être une bonne chose, mais vous devez connaître cette réalité dès le départ.
Au lieu d'une ligne “Largeur OK” dans le rapport d'inspection, demandez :
Il n'est pas nécessaire de disposer de tableaux SPC complets pour chaque expédition. Une étude trimestrielle ou de type PPAP suffit pour déterminer si la largeur est contrôlée ou simplement “inspectée”.
La tolérance de largeur en elle-même n'est pas utile, à moins que.. :
Votre spécification d'achat doit les traiter comme un seul ensemble, et non comme quatre points sans lien entre eux.
D'un point de vue technique, vous disposez de trois boutons :
Comme nous l'avons vu, même un -0,3 mm dans le pire des cas sur une largeur de limbe de 300 mm représente une variation de surface de 0,1%. Cela ne suffit pas à justifier une marge de conception de 5-10% sur la perte à vide.
Ainsi, au lieu de gonfler B d'une grande marge ad hoc, il est plus réaliste de :
Les données des tests sur une seule feuille sont flatteuses. Les vrais cœurs souffrent de :
Lorsque vous choisissez votre objectif de perte de poids :
Le contrôle de la tolérance de la largeur est un levier qui permet de resserrer cette “addition”.
Une tolérance plus étroite coûte de l'argent quelque part (rebuts, découpe plus lente, meilleurs couteaux, plus de contrôles). Il vaut généralement la peine de la resserrer quand :
Si vos noyaux sont loin d'atteindre les garanties de perte existantes, la tolérance de largeur est rarement le premier goulot d'étranglement à résoudre. Commencez par la qualité, l'épaisseur, les bavures et le processus d'assemblage.
Vous n'avez pas besoin d'un laboratoire de métrologie. Une routine de base :
De nombreux fournisseurs effectuent déjà des contrôles similaires toutes les demi-heures sur leurs lignes ; plusieurs déclarent ouvertement que des paramètres tels que la largeur, la bavure, la cambrure et l'épaisseur sont contrôlés sur chaque machine.
Si votre fournisseur refuse de partager ces données, il s'agit de sa propre forme de mesure.
Pour les largeurs de membres et d'empiècements dans les 100-300 mm les diagrammes de laminage courants donnent :
+0,00 / -0,20 mm pour des largeurs jusqu'à ~230 mm,
+0,00 / -0,30 mm jusqu'à ~400 mm.
C'est généralement suffisant pour les modèles de distribution standard si Les bavures, la cambrure et l'angle sont également contrôlés. Si vous avez des garanties strictes en matière de perte ou de bruit, demander des symétrique ±0,10 mm sur les largeurs critiques (avec preuve de capacité) est une mise à niveau raisonnable.
Pas toujours. En dessous d'un certain seuil, les principaux facteurs de perte et de bruit sont les suivants :
le grade CRGO lui-même,
l'épaisseur de la stratification,
la qualité de la conception et de l'assemblage des joints.
Si vos noyaux manquent régulièrement les objectifs de perte de >10%, il est peu probable que la largeur soit la première chose à resserrer. Utilisez la tolérance de largeur comme un outil de réglage fin une fois que les éléments de base sont maîtrisés.
Parce que surdimensionné Les laminations causent des problèmes mécaniques immédiats :
difficulté à insérer les bobines,
désalignement avec les cadres et les plaques de serrage,
risque accru de flexion forcée lors de l'assemblage.
Il est plus facile de s'accommoder d'une taille légèrement inférieure (vous payez une petite pénalité en termes de densité de flux et, peut-être, plus de calage), c'est pourquoi de nombreuses tables de tolérance de laminage n'autorisent qu'un écart négatif par rapport à la largeur nominale.
Moins, mais il ne disparaît pas.
Pour les noyaux enroulés :
la largeur de la bande est généralement constante pour l'ensemble du noyau,
il n'y a pas d'assemblage en onglet dans le même sens,
est plus sensible à la qualité des bords et aux contraintes internes qu'aux petits écarts de largeur.
Les principaux rôles d'un bon contrôle de la largeur sont donc les suivants :
s'assurer que le noyau enroulé correspond à la fenêtre et au cadre conçus,
éviter les effets d'escalier aux points de coupe ou aux joints,
en maintenant une répartition uniforme des contraintes.
Parfois seulement.
Si le saut de votre perte est modeste (quelques pour cent) et coïncide avec :
nouveau fournisseur de laminage,
pire contact entre les articulations,
plus de travail sur la version de base,
alors oui, le contrôle de la largeur de la fente peut être une partie de la cause, par l'intermédiaire des trous d'air et du stress.
Si votre saut de perte est important (10-20%), regardez d'abord :
si la qualité ou l'épaisseur a été discrètement modifiée,
si la pratique de serrage ou le recuit ont été modifiés,
si les laminés ont été endommagés ou contaminés lors de la manipulation.
La tolérance en matière de largeur explique rarement à elle seule les sauts très importants.
Pour un fournisseur stable et contrôlé :
une fois lors de l'approbation initiale,
puis, grosso modo annuellement ou lorsqu'ils changent d'équipement de découpe, d'outillage ou d'itinéraire de traitement.
Associez cela à un contrôle permanent des arrivages dans votre usine afin de détecter les dérives entre les études formelles.
Pour accélérer votre projet, vous pouvez étiqueter les piles de laminage avec des détails tels que tolérance, matériel, finition de la surface, la nécessité ou non d'une isolation oxydée, quantitéet bien d'autres choses encore.
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