卷绕式和叠片式磁芯各有什么优缺点

bowen

想了解下卷绕式和叠片式磁芯各有什么优缺点，谢谢，个人感觉卷绕式要好很多，相对容易固定，容易加工

perch88

那为什么电机都是用碟片式呢？
你在说变压器吧，其实变压器我也只见过碟片式的

bowen

我也搜了不少资料啊，全部都是说卷绕式的优点，什么损耗小，噪声少，便于加工，成本好像也低点。但现在很多用的又是叠片的，搞不清楚原因，所以想问问

lilulilu

查了下阿里巴巴，很多厂商都在供应卷绕式的铁芯了。
卷绕式铁芯需要专业的绕制设备，而原来是冲压设备制作硅钢片再叠制叠片。
叠片式的出现的比较早，所以看见的比较多吧

perch88

变压器可能还可以卷的，而且变压器也并不只是两三个柱状，上下的部分也卷？我想不清楚这个物理上是怎么实现的。而且是不是只适用于很小的变压器呢，大的卷起来对材料（很大）的要求也高？

bowen看起来在研究这个，也看了不少资料，麻烦你给咱们介绍一下，我负责鼓掌和加分，呵呵

电机也没办法用卷的吧

bowen

谢谢2位BZ的回答和鼓励
你们说的2种用叠片的可能都很有道理撒，我就没考虑到实际应用中的问题

bowen

这是刚搜到的：
S11卷铁芯变压器与传统S9叠片式变压器相比较，有以七个显著特点：
１.铁芯无接缝，大大减少了磁阻，空载电流降低60 ～ 80%。
２.连续卷绕充分利用了硅钢片的取向性，空载损耗降低20～35%。
３.铁芯经退火后，其导磁性能可恢复到机加工前的原有水平。
４.铁芯结构成自然紧固状态，无须夹持紧固，避免了因加紧力带来的铁芯性能的恶化，损耗增加。
５.卷铁芯自身是一个无接缝的整体，且结构紧密，噪声在30～45dB（国标44～57dB ，1000 kVA以下），保护了环境，因此很适合于生活区安装。
６.节约硅钢片原材料，S11与S9叠铁芯变压器相比，在同等容量下，铁芯重量大约下降10%，性能价格比有较大提高。
7.卷铁芯生产加工机械化程度较高，生产效率提高约2倍。
卷铁芯变压器 的缺点:
一是铁芯退火工艺要求较高。
二是铁芯卷绕和线圈绕制需要专用设备。
三是铁芯和绕组维修较困难。

没找到叠片式的优点，我再找找有没其它使用叠片式的理由

perch88

我怎么觉得难以相信啊
那成本呢？
缺点挺严重的：
1 先不说这个较高有多搞，这个会增加成本
2 专用设备，again 成本问题，小变压器还行，大的话，一块铁皮卷绕，我觉得有难度。我不懂炼钢铁，但是我觉得做一小片铁比做一大片铁容易，而且卷来卷去的，那个中间的空气隙能保证很小吗？不能比碟片的小吧。
3 这个对大型变压器不太适用吧，坏了总不能就扔了

bowen

呵呵，大片的可能的确成问题，那就先用在小的上面呗
比如说霍尔电流传感器，好像现在卷绕的磁芯用的就比较多，尺寸是几厘米级别的，而且使用上是一次性的，不存在维护的问题。
小变压器应该也还好吧，那种大型变压器还没怎么了解过

perch88

那现在搞清楚了。
我也晕乎了，电机是不需要磁芯的，呵呵
谢谢你给我们带来好信息。

leepeter

个人感觉
对于磁芯，应该多用于变压器、电抗器，大的不清楚，小的来说，采用硅钢片的应该多是叠片，用非晶材料的多是卷绕，因为为降低涡流损耗非晶都非常薄。
对于电机，叠片式发展成熟，应用广泛，成本低，卷绕式则需要专门设备；
叠片式磁场是径向的，卷绕式磁场则是轴向的；
叠片式端部貌似相对短些。

lilulilu

50Hz～60Hz工频电磁元件和400Hz～1000Hz中频电磁元件，多数选用硅钢铁心。硅钢铁心结构分为叠片式铁心和卷绕式铁心两种。

铁基非晶合金可以用在50Hz～60Hz工频和400Hz～20kHz中频电源中作为电磁元件的铁心材料。20世纪80年代末，日本大阪变压器厂的研究结论认为：铁基非晶合金铁心在150Hz以上的综合性能，比硅钢铁心好。经过十多年的研究，铁基非晶合金铁心正在向50Hz～60Hz工频领域扩展，和硅钢铁心进行竞争。 铁基非晶合金铁心结构也分为叠片式和卷绕式两种。

---参考 《电源中电磁元件的铁心结构》
天水电气传动研究所徐泽玮(天水741018)

perch88

11楼：“为降低涡流损耗非晶都非常薄”--那一般有多薄呢？
我总觉得不管什么材料，如果特别薄的话，是不是做片的比卷的更合适？既然这种非晶材料又薄又卷，那说明它的韧性比硅钢片好多了？

我觉得非晶合金的成本高吧，合金听起来要贵一些。如果这个猜测是对的，那么也能从一个角度说明应用范围不是大变压器，因为大变压器用料太多，成本差别太明显，除了特殊变压器，在成本上无法与硅钢片竞争。
我觉得小的变压器性能比成本的要求更高，尤其是像以前放磁带的随身听什么的，那里面要是用变压器磁芯，应该是这种卷的吧。

leepeter

非晶好像一般5~15微米，所以在高频电感里用的多，400Hz以上时硅钢片发热就很严重了，这时就不得不用非晶了，虽然价格是硅钢片的好几倍。而且非晶产量小，国内好像现在一年才10吨左右吧！
大的变压器就不合适用非晶了，不然做个变压器够盖个变电站了。
另外，非晶很脆，叠片比卷绕容易损坏。

perch88

赞14楼专业总结，加分！
这种情况，硅钢片根本比不了。

bowen

个人感觉
对于磁芯，应该多用于变压器、电抗器，大的不清楚，小的来说，采用硅钢片的应该多是叠片，用非晶材料的多是卷绕，因为为降低涡流损耗非晶都非常薄。
对于电机，叠片式发展成熟，应用广泛，成本低，卷绕式 ...
leepeter 发表于 2009-5-22 13:23

有点疑问：
"叠片式端部貌似相对短些"不是很懂，能解释下不？
叠片式的成本是不是比卷绕的低我不清楚，但性价比肯定比不上，发展趋势上好像也是卷绕代替叠片。
“叠片式磁场是径向的”，不知道表达的是什么意思，按我理解，叠片式和卷绕式磁场整体上都是轴向的。

bowen

我主要是想了解硅钢片磁芯的，能在这方面多讨论下么？
谢谢

bowen

今天刚了解到，硅钢片分取向和非取向的，卷绕的更接近取向材料，拐角处不容易饱和；叠片式拐角处很难处理为取向，所以相对容易饱和

leepeter

试着解释下：
主要都从电机的角度吧，其它电磁元件不是很熟！
端部长短的问题好像不大站的住脚，可能要具体问题具体分析了。
电机的铁芯现在主要还是叠片，卷绕式的应该主要是盘式电机，其冲片是平行于轴的，绕组是垂直于轴呈辐射状的，所以磁场是轴向的；而叠片的冲片是垂直于轴的，绕组则是平行于轴，通电后产生的磁场垂直于轴，是径向的，这点看看一般的电机就能明白。
另外，现在电机中的硅钢片多采用冷轧无取向的，取向的应该是用在特殊要求吧。

bowen

关于磁场分布，电机里的磁芯可能是你说的这样，具体我不是很了解。我是按变压器里的磁芯理解的。可能这里有冲突吧
小型变压器里用的磁芯，现在很多都是取向的了。
现在一些低铁损硅钢片，可以用到2Khz，不过满郁闷，是日本的，比如新日铁，中国的武钢还达不到，但应该也可以过1Khz了