Return to search

Reducing Power Losses by Optimizing Cooling in Final Annealing of Non-Oriented Electrical Steel

Surahammars Bruks AB produces non-oriented electrical steel used in several types of motors and generators. Because of recent years exponentially growing market for electrical vehicles, non-oriented electrical steel used in electrical vehicle motors is becoming an increasingly important product. Magnetic properties of the steel are very important for the efficiency of the vehicle. After cold rolling, the steel coil is annealed, which is the final manufacturing step. After final annealing, the steel is cooled gently to avoid detrimental effects on the final product. Still, it is believed that residual stresses are created in the steel during cooling, which gives worse magnetic properties in the finished material. The purpose of this thesis is to investigate the detrimental effects from the non-optimized cooling of the coil and their effect on power losses. The second part of the work will focus on optimizing the cooling. Production trials were performed to test different cooling strategies. Magnetic measurements were performed and evaluated. Single strips were measured in the rolling direction (RD) and compared with Epstein measurements. Results showed possible improvement in power losses by using gentler cooling. Results also showed increased losses and changed loss pattern as an effect of cutting the material into single strips. Cutting the material into strips changed losses differently for RD losses compared to losses in the transverse direction (TD). These results showed the importance of understanding and improving power losses in both RD and TD. / Surahammars Bruks AB tillverkar icke-orienterat elektriskt stål som används i flera olika typer av motorer och generatorer. På grund av den senaste tidens exponentiella tillväxt av marknaden för elfordon, blir icke-orienterat elektriskt stål som används i elfordonsmotorer en allt viktigare produkt. Stålets magnetiska egenskaper är mycket viktiga för fordonets effektivitet. Efter kallvalsning glödgas stålet, vilket är det sista tillverkningssteget. Efter slutglödgning kyls stålet försiktigt för att undvika skadliga effekter på slutprodukten. Ändå tror man att restspänningar skapas i stålet vid kylning, vilket ger sämre magnetiska egenskaper i det färdiga materialet. Syftet med denna avhandling är att undersöka de skadliga effekterna från den icke-optimerade kylningen av bandet och dess inverkan på effektförluster. Den andra delen av arbetet kommer att fokusera på att optimera kylningen. Produktionsförsök utfördes för att testa olika kylningsstrategier. Magnetiska mätningar utfördes och utvärderades. Skurna remsor (single strips) mättes i valsriktningen och jämfördes med Epstein-mätningar. Resultaten visade möjlig förbättring av effektförluster genom att använda skonsammare kylning. Resultaten visade också ökade förluster och förändrat förlustmönster som en effekt av att materialet klipps i remsor. Att klippa materialet i remsor förändrade förlusterna annorlunda för de som klipptes i valsriktningen jämfört med de som klipptes tvärs valsriktningen. Dessa resultat visade på vikten av att förstå och förbättra effektförlusterna både i valsriktningen och tvärs valsriktningen.

Identiferoai:union.ndltd.org:UPSALLA1/oai:DiVA.org:kth-340058
Date January 2023
CreatorsRosqvist, Emil
PublisherKTH, Materialvetenskap
Source SetsDiVA Archive at Upsalla University
LanguageEnglish
Detected LanguageSwedish
TypeStudent thesis, info:eu-repo/semantics/bachelorThesis, text
Formatapplication/pdf
Rightsinfo:eu-repo/semantics/openAccess
RelationTRITA-ITM-EX ; 2023:618

Page generated in 0.0018 seconds