Smc材料是什么

1 smc的應(yīng)用領(lǐng)域

電工電氣行業(yè)：各種開關(guān)柜的隔板、襯板、絕緣支座、支架、滅弧罩、滅狐筒極各類型的絕緣子、滅弧片、觸頭座、母線夾板及電機(jī)出線端子盒、電表箱等。

汽車行業(yè)：汽車保險(xiǎn)杠、擋泥板、備胎倉、座椅、儀表盤 、防眩板等。

建筑行業(yè)：各種建筑物高層水箱、衛(wèi)生間潔具、裝飾板和其他產(chǎn)品。

鐵路行業(yè)：信號燈、車廂窗框、信號盒外殼等。

2 SMC材料制造工藝

SMC材料由彼此絕緣的金屬粉末組成，將鐵粉和潤滑劑混合擠壓，鐵粉間通過絕緣薄膜彼此絕緣，因此SMC材料在高頻下渦流損耗較小。絕緣薄膜的存在使鐵粉間的空隙加大，一方面造成SMC材料的材料密度降低，另一方面增大了材料在磁場中的磁阻，迫使電機(jī)的勵(lì)磁電流加大。SMC材料的制作工藝主要由以下幾個(gè)方面組成：

（1） 混合：將金屬粉末、合金元素、潤滑劑、粘合劑等混合在一起。其中金屬粉末的種類和尺寸大小為重要，直接決定材料后的性質(zhì)和加工時(shí)的壓力限制。合金元素依據(jù)工程需要添加，不同的合金元素可以使后材料獲得不同的磁性能和機(jī)械性能。

（2） 壓制：將混合后的金屬粉末倒人按形狀要求做好的模子中，在軸向施加300—800MPa的壓力。

（3） 熱處理：壓制好的部件通過熱處理來加強(qiáng)強(qiáng)度和優(yōu)化磁性能，具體的熱處理過程要根據(jù)工程要求及潤滑劑、粘合劑的成分來決定。

3 SMC材料在電機(jī)中的應(yīng)用

（1）爪極電機(jī)

SMC材料的各向同性特性配合模具成型技術(shù)是硅鋼片疊加所*的，在一些特種電機(jī)上，磁路是三維的，使用硅鋼片制作鐵心工藝復(fù)雜，此時(shí)采用SMC材料將大大簡化過程。

爪極電機(jī)的磁通在定子中的走向既有徑向方向又有軸向方向，繞組嵌放在定子中，可以做到*沒有端部，使銅的利用率達(dá)到100%，因此爪極電機(jī)的功率密度很高。上圖中為單極單相電機(jī)圖，在實(shí)際工作中軸向方向由三相組成。

下表為采用爪極機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的電機(jī)，該方案采用的是外轉(zhuǎn)子方案，功率因數(shù)與效率都不高，效率只有78%。但從外形尺寸來看電機(jī)的轉(zhuǎn)矩/體積較大。

（2）交直流兩用馬達(dá)

與疊層定子相比，極頸做的較圓。鐵心基板做得在軸向上比極頸長，用疊層鋼這是難于做到的。因?yàn)殍F心基板在軸向上做得較長，為保持磁通的橫截面積，鐵心基板的厚度可以減小。這就給繞組留下較大空間，極靴也可做得較厚以補(bǔ)償較差的磁性能。由于極頸做得較長和較圓，因而線圈長度大為縮短。終導(dǎo)致用銅量減少了60%，但SMC材料的用量從580g增加到620g，效率從73%降低到71%。

（3）盤式永磁同步電機(jī)

文獻(xiàn)中提到的盤式永磁同步電動(dòng)機(jī)應(yīng)用在發(fā)電機(jī)領(lǐng)域，作者所設(shè)計(jì)的SMC結(jié)構(gòu)電機(jī)為中間定子，兩端轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)。與其對比的分別為Torus（雙外轉(zhuǎn)子中間定子盤式電機(jī)），Outer
rotor（外轉(zhuǎn)子徑向磁路電機(jī)），Bergey（某公司成熟產(chǎn)品）。

其中SMC電機(jī)的損耗大，因此效率變低。SMC的轉(zhuǎn)矩密度大，這可以降低發(fā)電機(jī)固定塔的負(fù)荷。