ST技术详解

James

1 什么叫 ST 技术  
ST 技术 = 提升特斯拉（磁密） + 省铜 + 省铁。系一升二省的简称、缩写。漆包铜线价格猛涨，减匝省铜、铝代铜成为变压器降低成本、增加利润、抢订单、争市场的重要手段。要想省铜、省铁，首先要提升铁心磁密。目前的硅钢铁心生产技术，提升磁密、省铜、省铁尚有 10~30% 的潜力可挖。一克铜线 8 分钱，铜重 1 公斤的变压器，省铜 10~20% ，即省钱增利 8~16 元。这项技术，不需要增加设备、仪器、人力、能耗，只要改善工艺，改进技术管理就可实现。下面介绍 ST 技术前沿市场动态。  

2 EI 型铁心 ST 升磁技术  
影响 EI 片电磁品质的要素有三个，一是材质，二是机械应力，三是气隙。 ST 生产技术就是围绕降低机械应力，减小气隙，而展开的工艺改善。技术管理上重点治理五混乱。  

2.1 EI 片电磁品质 ST 分类  
由于开料刀具与冲模结构上的原因，微观 EI 片，可将它分为 6 个层次，简称为 A 片、 B 片、 C 片、 D 片，及 SI 片、 XI 片。其中， A 片为优质品， B 片、 C 片为中质品， D 片为低质品。目前市场上，以 D 片与 I 片组合后最差的电磁性能，作为行业类交货、验收、设计、生产、使用的判据，由于五混乱，将其中的优质品、中质品被埋没了，没有起到优质优用的作用，可以说低质片当道，优质片蒙怨。一粒老鼠屎毁了一锅粥。  

2.2 ST 气隙磁阻、激磁电流调小技术  
微观 EI 片气隙有五部分组成： ① 塌角层形成的气隙； ② 断裂层形成的气隙； ③ 光亮层形成的气隙； ④ 毛刺层形成的气隙； ⑤ 凸模磨斜， I 片、内 E 片切口倾斜进入凹模、倾斜出料，与内模腔磨擦产生斜角形成的气隙。调小上下模刀口间隙，磨削刀口，或大马拉小车，改变分断速率，可使塌角层、断裂层、毛刺层减小，光亮层加大，从而使气隙减小，激磁电流猛减。  
EI 片装配方式有 16 种之多，其中接口呈喇叭形的气隙大，磁阻大，激磁电流特大；接口为凸凹互补形的，激磁电流猛减，可使 B 片、 D 片电磁品质一步升天成为优质品。  

2.3 ST 开料技术  
开料品质是保证 EI 片质优的重要环节。  
a 、控制开料应力表现。加工过程中产生的各种机械应力，是 EI 片电磁品质劣化的重要因素。它看不见，摸不着，但有表现，因此，控制应力表现，就可控制应力大小。条料卷边大， C 弯大， L 弯大，扭曲大，切口断面塌角大，光亮层小，应力就大，电磁品质就差，反之则优。  
b 、控制开料应力产生根源。开料刀口 R 角、上下刀间隙、重叠量、夹板或胶棍夹持力，是条料产生应力表现的根源，控制好这些参数，才能保证分条料电磁品质。  
c 、 ST 刀位、料位标识。分条料料位、刀位不同，相互间电磁性能相差 15~20% ，因此，要分别标识，分开堆放，分开使用，混乱交替使用，是造成 EI 片电磁品质优劣混杂的重要原因。  
d 、 ST 防掉 I 片技术。微观硅钢料厚度，有 ±4% 的公差，有 4% 的同板差，中间厚、边上薄，这卷料薄，那卷料厚，薄的 I 片与厚的 E 片组合在一起， I 片夹不住，就产生掉片、振动、叫声。 ST 技术，将防掉 I 片作为开料、冲片操作中一项控制项目，提升 EI 片的实用性。  

2.4 ST 冲片技术  
冲片工序是决定 EI 片电磁品质的主战场。  
a 、控制冲片应力表现。 EI 片卷边大， C 弯大， L 弯大，板形大，切口断面塌角层大，光亮层小，毛刺大，电磁性能就差，表现为激磁电流大，铁耗大，反之则优。  
b 、控制冲片应力产生根源。直平机中钢带绕曲及储片机中 S 弯，使 EI 片电磁性能劣化 2~4% ；冲模上下刀口间隙大，则塌角层大，光亮层小，毛刺大，电磁性能就差；凸模刀口磨斜，使 EI 片接口产生斜角，气隙增大，激磁电流猛增；内模腔压缩 I 片，内 E 片产生的机械应力，使内模片电磁性能劣化；冲床吨位数，小马拉大车，应力大， EI 片电磁性能差；大马拉小车，应力小， EI 片电磁性能优。  
c 、 ST 出料分类与包装。由于开料刀具、冲模结构上的原因，条料、 EI 片电磁性能产生了大约 25~40% 的差异。只有把它分类，分开包装，分开标识，分开使用，才能扬长避短，提升铁心电磁品质。混杂一堆，只能当低质品使用，这是导致变压器费铜、费铁、成本上升的重要原因。  
d 、 ST 用油技术。 ST 技术使用 PO—282 快干防锈冲剪油，它有五个方面功能： ① 润滑，防止刀口拉伤，延长模具使用寿命； ② 快速冷却模具刀口，延缓刀口磨损钝化速率、延缓毛刺增长速度，增加 EI 片优质品冲制吨位数； ③ 快速挥发，单片 1 分钟干燥，叠片 12 小时内干燥； ④ 短期防锈，有效期七天； ⑤ 节能、高效，使退火时间节省 3 小时，省电 20~30% 。  
e 、 ST 磁测、磁计算、磁调控技术。磁测是 EI 片厂的 X 光、 B 超机，让 EI 片电磁品质一目了然；用磁计算来选择硅钢材料，指挥开料排刀，选择冲模、选择冲床吨位数，选择热处理温度，选择装配方法，一切围绕用户订单电磁指标进行磁调控，减少盲目生产，做到心中有数，了如指掌。  

2.5 ST 热处理技术  
退火是消除铁心机械应力，修复破损的晶粒提升铁心电磁品质的重要手段。  
a 、 ST 磁目的退火工艺。磁目的有重点降低激磁电流；重点降低铁损耗，重点提升铁心导磁率、电感量，根据不同的磁目的确定温度、时间、降温速率。  
b 、 ST 硅钢牌号升级退火工艺。让铁耗猛降，使低牌号材质升为高牌号性能，以此降低进料牌号价位。  
c 、 ST 节能、高效退火工艺。此工艺可省电 20~30% ，省时 3 小时， 1m3 炉每天退 3~4 炉，每炉能耗由 300~400 度降为 220 度电。  
d 、 ST 省气技术， ST 测温技术， ST 发黑技术，等等。  
3 EI 型变压器 ST 省铜、省铁技术  
要想抢到变压器订单，节支增利、开发、开展省铜、省铁研究十分重要而且紧迫。  

3.1 变压器老产品 ST 省铜技术  
省铜的前提，就是变压器的各项技术指标不能变，要满足原图的电气参数； ① 输出电压； ② 电压调整率； ③ 允许温升； ④ 空载电流； ⑤ 空载损耗； ⑥ 耐压； ⑦ 绝缘电阻； ⑧ 功率因数； ⑨ 合闸冲击电流； ⑩ 噪声； ⑾ 过电压状态不产生磁饱和。  
ST 分类技术， ST 气隙磁阻、激磁电流调小技术，可使 D 片、 B 片激磁电流猛降，因此，有条件把初次级匝数减少，实施减匝省铜操作。具体的操作方法是： ① A 片、 B 片、 C 片、 D 片升磁率测试； ② 计算减匝方案； ③ 寻找满足变压器各项技术指标（上述 11 项）的最佳减匝方案； ④ 减匝、省铜、省线计算； ⑤ 小量试生产； ⑥ 批量生产； ⑦ 超差品调控措施。  

3.2 黑片代白片 ST 省铜技术
自购退火炉，自产黑片，可达到双重省钱、增利效果。 ① 自产黑片，每吨省钱 400~500 元； ② 对黑片变压器实施减匝、省铜、省钱； ③ 黑片代白片，用 ST 技术处理，看似白片，实际是黑片，实施双重减匝、省铜； ④ 实施 ST 铁心材料牌号升级处理，用低牌号代高牌号，省掉材料牌号价位差。

3.3 用无孔片代有孔片 ST 省铜技术
铁心片中安装孔，使磁路磁阻猛增，使磁心片的电磁性能严重劣化。若改用无孔片，激磁电流猛减，铁损耗猛减，实施减匝、省铜、省钱效果最显著。

3.4 变压器新产品设计，省铜、省铁 ST 技术
对各供应商 A 片、 B 片、 C 片、 D 片在 ST 最佳装配条件下进行磁化曲线、铁损曲线测试，制订企业设计标准，铁心片订货、进料检验标准，按 ST 优化曲线设计变压器，就可设计出、生产出省铜、省铁、体积小、重量轻的变压器。

4 环形铁心 ST 生产技术
环形铁心 ST 生产技术，包含三个方面技术。

4.1 硅钢材料代用技术
行业内俗称：取向硅钢新料，俗称 A 料；拆旧取向硅钢料，俗称 B 料；无取向硅钢新料，简称 C 料。以 B 料代 A 料，以 C 料代 B 料，是环型铁心生产的潮流。

4.2 环型铁心电磁品质 ST 提升技术
通过改进开料、卷绕、焊接、退火工艺，及技术管理，提升铁心电磁品质，为变压器减压省铜提供技术支持。

4.3 快速准确的 ST 磁测技术
对原材料与产品进行磁分类，磁调控，使环型铁心电磁品质比老工艺有较大的提升，从而实施优质优用。

5 环型变压器省铜、省铁 ST 技术
5.1 老产品 ST 省铜技术
对铁心进行磁分级，在满足老产品各项技术条件下，按优质优用原则，实施减压省铜操作。

5.2 新产品 ST 省铜省铁技术
对环型铁心测量 B-H 线， B-Ps 曲线，制定铁心企业电磁标准，订货标准、进料检验标准、变压器设计标准，就可设计、生产由省铜、省铁、体积小、重量轻的新产品。

6 变压器 ST 铝代铜技术
6.1 漆包铝线比铜线轻 70% ，电阻率大 57% ，价廉，铝线单价是铜的 43% ，由于轻与廉的双重作用，线材成本可下降约 83% 。因此，铝代铜是变压器降低成本的有效途径。由于铝线焊接不如铜线方便，故市场上出现了铜包铝线，焊接起来与铜线一样方便。

6.2 铁心尺寸不变，电压调整率，允许温升不变，使用铝线，输出功率要下降 20% 。若要功率不变，则铝线要加粗约 28% 左右，铁心要放大一档。

6.3 以 EI-66×36 主了骨架为例，铁心尺寸不变，功率不变，线径不变，全铝代铜，则温升上升约 20 ℃ ，将绝缘等级由 A 级升为 B 级，匝数调整一下，就可满足。线材成本由 16.8 元降为 2.86 元，降幅 83% ；若采用半铜半铝，即初级为铝线，次级为铜线，或相反，则温升上升约 10 ℃ ，将绝缘等级由 A 级升为 E 级，匝数调整一下就可满足。线材成本降为 9.85 元。降幅 41.5% 。

6.4 对于温升有余量，窗口有余量，磁密取值保守的老产品，采用 ST 技术，将铁心磁密大大提升，减压 10 、 20 、 30% ，把省下的空间加粗铝线径，使线圈电阻不变，温升不超标，实施个铝代全铜或部分代用。

6.5 无孔片代有孔片，磁密大提升，匝数猛减，可实施全铝代合铜，或部分代用。

6.6 用黑片代白片，磁密大提升，匝数猛减，可实施全铝代全铜，或部分代用。

6.7 采用非标铁心，加大铁心窗口，将铝线加粗，实施铝代铜。

6.8 全波整流变压器，由全波改为桥式，省掉一个绕组，空出窗口，加粗铝线，实施铝代铜。

7 尾声
国家提倡节约型社会，对于硅钢变压器行业。老产品省铜，新产品既省铜又省铁，是值得关注的课题。欢迎讨论斧正。

abchangba

受教了好好看看學習一下

tzn918

不错，长知识了

saw

我最近也在学习，希望共同提高这方面的知识水平