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馬達矽鋼片使用注意事項 

矽鋼片已然成馬達結構中重要的一環，矽鋼片的尺寸優化、加工能力及材料特質都會直接影響馬達輸出效能。然而矽鋼片並非主要馬達能量來源，它僅僅是磁能傳輸的介質，因此仍有部份馬達並未使用矽鋼片，而同樣有馬達的功能。換句話說，矽鋼片就像是一條鋪好柏油路，能讓磁能在上面順利的傳導；因此矽鋼片設計的主要重點就是讓磁能順利的通過，不要遇到塞車情況。 

在矽鋼片的材質資訊中往往會有個磁通密度B，單位為T(特思拉)；此項數質就相當於車道寬度，值越高越大，則車道越寬敞，磁能就能大量的流動。不同材質的導磁性不同，能容納的磁通密度就不同，空氣大約是0.6T，由表可發現矽鋼片導磁性為空氣的2~3倍，為目前所知最好的導磁材料。反過來說，若是有一天發現一種材料擁有更好的導磁能力，則矽鋼片將會被取而代之。

真實的物理現象中，能量在傳輸或轉換的過程會有損失產生，矽鋼片在傳輸磁能的過程中所造成的損失稱之為鐵損。鐵損值越高則損失越多，因為大多希望越低越好；然而由中鋼所提供的矽鋼片資料來看，可以發現鐵損低的矽鋼片同時導磁密度也下降了。這會造成一個有趣的現象，也就是用好的矽鋼片與壞的矽鋼片，最終馬達輸出的效果是一樣的。好的矽鋼片雖然損失少，但沒辦法傳輸太多的能量；而不好的矽鋼片傳導的磁能多，但又被損失給扣掉了。當然實際在使用上還是會有些差異，包括馬達溫升及暫態響應時間縮短等優勢；不過，成本往往是更多廠商選擇的主因，若性能沒有特別突出的表現，是不會願意購買較高品質的矽鋼片。

剛提到矽鋼片是導磁性最好的材料，其實也代表它的鐵損其實也是最低的。矽鋼片在馬達界中又稱為軟磁材料，這”軟”字是用來代表矽鋼片上的磁極變化非常容易，也就是極性轉換時的能障非常低。在機械力學中，能量有兩種概念，分別為動能跟位能；位能其實就是牛頓運動定理中”動者恆動，靜者恆靜”，是在描述能量若維持成一種狀態後，要改變其狀態值，需要額外能量的影響。在磁能的領域中相當於是矽鋼片若為N極，想要改變狀態為S極時，需要一些外部的能量去衝擊改變它；而矽鋼片的最大優勢就是外部的能量不需要大，只要附出些微代價就能改變矽鋼片上的磁能狀態。而附出的些微能量就稱為”磁滯損”，這名稱取得十分貼切，就是要抵制磁能停滯不變時，要附出的能量損失。用圖示來看時，就是材料的磁化曲線中，中間的面積越小，代表此一材料的磁滯損越低，磁極的變化越容易。

然而，磁滯損也僅僅是鐵損中的一部份，另一部份稱之為渦流損，主要是磁生電所產生的導通損失。由電磁學原理中，已知道有磁場產生時亦會感應出電場，而電場內會有電流，則會有i²R的導通損失。所幸這損失的大小與渦流路徑長短有關係，因此將矽鋼片切成薄片即可抑制渦流損的增加。

但在鐵損的評估中，有些難以一概而論的損失，則稱之為雜散損，其產生的原因難以用數學式去定義或說明。如加工所造成的損失，矽鋼片原為一片平板，是經由沖床進行裁片後，在堆疊而成；因此在裁切面上會有殘留應力或應變所造成的阻礙，可參考下圖，於不同加工部位其磁化曲線變異。在實測上發現，由加工面延伸深約3mm處都會受到加工的影響，導致磁通密度下降。有部份馬達廠為了改善加工的影響，會在矽鋼片堆疊完成後，進行回火處理，將殘留應力應變消除；此一製程大約可增加馬達2~5%的輸出效率。

此外在矽鋼片的堆疊厚度評估時需要注意，由於矽鋼片上下表面有披附絕緣層，來降低渦流損的影響，因此1mm厚的矽鋼片中，約0.95mm為鋼材，而0.05則為絕緣漆模厚。若在馬達設計時沒注意到此一特點，進行評估，則越厚的馬達實際製作時，功率會與設計值的差異越大；這項參數在馬達中稱為”堆疊因素”，常取0.95為標準值。然而，近幾年為了追求高效率馬達，矽鋼片亦持續在改進，通常鐵損值越低的馬達，也代表絕緣層越厚，其堆疊因素會更低，要注意。  

另外在矽鋼片的堆疊方式中，目前熟知的有膠合、鉚點及焊接三種。膠合用於較薄(0.2mm以下)且總重量較輕的矽鋼片，但因為有膠的關係，則堆疊因素更低。鉚點則是目前最常用的方式，但鉚點的大小及位置設計需稍微注意一下，在鉚點位置因加工影響，其磁通密度會下降，若在磁通密集處打上鉚點，則容易產生磁飽和現象。焊接主要用於大型且重量重的馬達，但焊接會增加渦流損失，因此焊接點盡可能避開磁路徑，對馬達效能才不會有影響。焊接時還需要注意熱所產生的應力應變，會使矽鋼片產生變形翹曲的影響。