对大容量电机及电力变压器而言，铁心的磁致伸缩效应会使铁心尺寸发生微小形变，引起铁心振动与噪声。电机铁心由无取向电工钢片叠制而成，铁心在裁剪、冲压、装配等过程中会受到机械应力的作用，改变电工钢片的磁致伸缩特性，加剧铁心的振动。

为了掌握外加应力对电工钢片磁致伸缩特性的影响，有必要采用先进的实验测量技术测量并分析电工钢片在外加应力下磁致伸缩特性的变化规律，为计算电机铁心形变提供可靠的特性数据，为进一步降低电机铁心振动噪声研究提供有效的措施。

为研究电工钢片的磁致伸缩对应力的敏感特性，沈阳工业大学电气工程学院的王振、张艳丽等学者，基于三轴应变计方法，研制并开发了应力下电工钢片磁致伸缩特性测量系统，测量并分析了不同应力下无取向电工钢片的磁致伸缩应变，讨论电工钢片三种切割方式对磁致伸缩特性的影响，并分析了退火前后磁致伸缩特性的变化，给出三种切割方式产生的残余应力和测量方法。

研究者基于实验测量得到的应力下磁致伸缩数据，对一台永磁电机定子铁心的磁致伸缩效应进行了仿真计算，分析了残余应力对铁心形变的影响。

应力下电工钢片磁致伸缩特性测量系统（a、b）

应力下电工钢片磁致伸缩特性测量系统（c）

他们发现，外加压应力会使磁致伸缩加剧，其幅值随着压应力的增加而逐渐增大，而外加拉应力会使磁致伸缩减小。当磁化方向靠近垂直轧制方向时，更多的90°畴壁会发生运动，引起更大的磁致伸缩。

此外，不同切割方式对磁致伸缩特性的影响不同。激光切割方式引起的电工钢片磁致伸缩应变大于线切割及液压剪板机切割方式。激光切割使得磁畴结构发生变化，产生较大的残余应力。为降低电机振动噪声，需对切割方式做出合理选择。

研究者指出，仿真结果表明，铁心夹紧等工艺产生的机械应力会增大电机铁心的变形，加剧电机振动。该分析结果为进一步降低电机铁心振动噪声研究提供了参考依据。后续工作将依据本实验测试结果建立磁致伸缩特性模拟的理论模型。

本工作成果发表在2023年第21期《电工技术学报》，论文标题为“机械应力下无取向电工钢片磁致伸缩特性研究”。本课题得到国家自然科学基金的支持。