TWI813234B - 旋轉電機、定子鐵心及轉子鐵心的組合、旋轉電機的製造方法、定子用無方向性電磁鋼板及轉子用無方向性電磁鋼板的製造方法、定子及轉子的製造方法、以及無方向性電磁鋼板的組合 - Google Patents

旋轉電機、定子鐵心及轉子鐵心的組合、旋轉電機的製造方法、定子用無方向性電磁鋼板及轉子用無方向性電磁鋼板的製造方法、定子及轉子的製造方法、以及無方向性電磁鋼板的組合 Download PDF

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Abstract

本案之旋轉電機具有定子、轉子、及容置前述定子及前述轉子之殼體，且滿足下述條件1與下述條件2之至少一者。 條件1：前述定子之鐵心所用之無方向性電磁鋼板的熱傳導率A為12~35W/(m・K)，前述轉子之鐵心所用之無方向性電磁鋼板的熱傳導率B為10~33W/(m・K)，且兩者之熱傳導率為式(1)：A＞B。 條件2：前述定子之鐵心所用之無方向性電磁鋼板的熱擴散率A1為3.0×10 -6~9.0×10 -6m 2/sW/(m・K)，前述轉子之鐵心所用之無方向性電磁鋼板的熱擴散率B1為2.5×10 -6~8.5×10 -6m 2/sW/(m・K)，且兩者之熱擴散率為式(3)：A1＞B1。

Description

旋轉電機、定子鐵心及轉子鐵心的組合、旋轉電機的製造方法、定子用無方向性電磁鋼板及轉子用無方向性電磁鋼板的製造方法、定子及轉子的製造方法、以及無方向性電磁鋼板的組合
本發明涉及旋轉電機、定子鐵心及轉子鐵心的組合、旋轉電機的製造方法、定子用無方向性電磁鋼板及轉子用無方向性電磁鋼板的製造方法、定子及轉子的製造方法、以及無方向性電磁鋼板的組合。 本發明係依據2021年3月31日於日本提申之特願2021-061620號及2021年6月4日於日本提申之特願2021-094807號主張優先權，並於此援引其內容。
已知各種技術在於改善殼體中容置有定子鐵心之馬達的特性。例如，非專利文獻1中記載：捲繞於定子鐵心之齒部之線圈，其銅損所產生之熱會透過定子鐵心，從沿著定子鐵心外周配置的殼體，散熱至大氣或流通於冷卻套的冷卻水中。而且，非專利文獻1中還記載：就車輛所搭載之馬達而言，在爬升陡坡時等的頻繁使用高轉矩區域且銅損較具支配性的狀態下，線圈端部至殼體為止之熱傳導路徑較長，所述線圈端部的溫度上升就會是限制馬達輸出的成因。
非專利文獻2及非專利文獻3中記載了一種技術，係為了抑制線圈端部的溫度上升而利用潤滑動力電動部及軸承等之ATF(Automatic Transmission Fluid)來冷卻馬達，以改善自線圈端部之散熱特性。
又，已知有各種技術是藉由將鋼板積層來成形馬達之定子鐵心，所述鋼板係經施行沖裁加工及修整加工等各種成形加工者。例如，專利文獻1中記載一種技術，是對施行沖裁加工後之端面施行修整加工，以去除相當於被加工板材之板厚的40~60%的區域，該修整加工每次會去除相當於被加工板材之板厚的5~25%的區域。根據專利文獻1所記載之技術，藉由對被加工板材之板厚去除相當於預定比率之區域，可在不將旋轉電機鐵心退火下獲得低鐵損之旋轉電機鐵心。然而，在去除相當於預定比率之區域時產率必然會稍微下降。 先前技術文獻 專利文獻
專利文獻1：日本專利特許第5598062號公報 非專利文獻
非專利文獻1：「HV驅動用馬達之高輸出密度化之相關研究」，神谷宗宏，博士論文，2008年 非專利文獻2：「混合動力電動汽車(HEV)之使用有ATF之馬達冷卻結構之熱解析」，鬼九貞丸、松井啟仁、田口知成、大高健二、市岡英二、水谷龍彥，汽車技術協會，學術演講會前刷集，No.68-06, P.19-24, 2006 非專利文獻3：“Development of a new hybrid transmission for FWD sports Utility Vehicles”, Hata, H., Kojima, M., Watanabe, H., Mizutani, T. et al., SAE Technical Paper 2005-01-0272, 2005
發明欲解決之課題 在馬達中，若溫度因鐵損及銅損等而上升，則產生絕緣破壞、磁鐵消磁及銅損增加等產生各種不良情況的疑慮會升高，因此宜有效率地冷卻繞線及定子鐵心等。定子鐵心之熱傳導率或熱擴散率高於空氣之熱傳導率或熱擴散率，因此在繞線及定子鐵心等所產生之熱大多會透過定子鐵心發散至馬達外部。在殼體中容置有定子鐵心之馬達中，於繞線及定子鐵心等所產生之熱大多會透過殼體發散，因此定子鐵心與殼體之間的熱傳導特性宜良好。 另一方面，若轉子的熱傳導率或熱擴散率低，則會因溫度上升而鐵損下降，所以，在此觀點上熱傳導率或熱擴散率宜較低。尚無馬達是活用了該等熱傳導率或熱擴散率之特性。
於是，本發明之目的在於提供以下技術：提高具有銅線之定子的熱傳導率或熱擴散率來防止銅損增加，關於轉子則係降低熱傳導率或熱擴散率而藉由發熱來降低鐵損，藉此提升定子鐵心與殼體之間的熱傳導特性或熱擴散特性，並且提高馬達效率。
用以解決課題之手段 為了解決上述課題，本發明主旨在於以下。 (1)本發明第一態樣係一種旋轉電機，其具有：定子、轉子、及容置前述定子及前述轉子之殼體；且 其滿足以下之至少一個條件： 條件1・・・前述定子之鐵心所用之無方向性電磁鋼板的熱傳導率A為12~35W/(m・K)，前述轉子之鐵心所用之無方向性電磁鋼板的熱傳導率B為10~33W/(m・K)，且兩者之熱傳導率為式(1)：A＞B之關係； 條件2・・・前述定子之鐵心所用之無方向性電磁鋼板的熱擴散率A1為3.0×10 -6~9.0×10 -6m 2/sW/(m・K)，前述轉子之鐵心所用之無方向性電磁鋼板的熱擴散率B1為2.5×10 -6~8.5×10 -6m 2/sW/(m・K)，且兩者之熱擴散率為式(3)：A1＞B1之關係。 (2)在如上述(1)之旋轉電機中亦可滿足前述條件1。 (3)在如上述(1)之旋轉電機中亦可滿足前述條件2。 (4)在如上述(1)至(3)中任一項之旋轉電機中，前述定子之鐵心及前述轉子之鐵心所用之無方向性電磁鋼板的化學組成亦可由以下所構成：以質量%計，C：0.0100%以下、Si：2.6%以上且4.5%以下、Mn：0.1%以上且3.0%以下、P：0.15%以下、S：0.0030%以下、N：0.0040%以下、Al：0.1%以上且2.0%以下、選自Sn及Sb中之1種以上：0~0.200%、Cr：0~0.400%、Ni：0~5.0%、Cu：0~5.0%、Ca：0~0.010%、Mg：0~0.0100%、稀土族元素(REM)：0~0.010%、B：0~0.0050%、Ti：0.0030%以下、O：0.0200%以下、及剩餘部分：Fe及不純物。 (5)在如上述(4)之旋轉電機中，前述定子之鐵心所用之無方向性電磁鋼板的下述式(2)之值亦可低於前述轉子之鐵心所用之無方向性電磁鋼板的式(2)之值。 式(2)：9.9+12.4×Si(質量%)+6.6×Mn(質量%)+10.0×Al(質量%) (6)在如上述(4)或(5)之旋轉電機中，前述無方向性電磁鋼板之化學組成以質量%計亦可含有P：小於0.03%。 (7)在如上述(4)至(6)中任一項之旋轉電機中，前述無方向性電磁鋼板之化學組成以質量%計亦可含有Cr：0.001~0.400%，且滿足式(4)。 式(4)：Cr(質量%)×O(質量%)＜8.0×10 -5(8)在如上述(1)至(7)中任一項之旋轉電機中，前述轉子之鐵心所用之無方向性電磁鋼板的結晶粒徑亦可小於80µm。
(9)本發明第二態樣係一種定子鐵心及轉子鐵心的組合，該組合使用於如上述(1)至(8)中任一項之旋轉電機。
(10)本發明第三態樣係一種旋轉電機的製造方法，該方法係使用如上述(9)之定子鐵心及轉子鐵心的組合來製造旋轉電機。
(11)本發明第四態樣係一種旋轉電機之定子用無方向性電磁鋼板及轉子用無方向性電磁鋼板的製造方法，其係製造如上述(1)之旋轉電機之定子用無方向性電磁鋼板及轉子用無方向性電磁鋼板的方法； 該方法在藉由包含製鋼、熱軋延、熱軋延板退火、酸洗、冷軋延及精加工退火之步驟來製造無方向性電磁鋼板時，將前述精加工退火之退火溫度設定為2種，令前述轉子用之無方向性電磁鋼板的精加工退火溫度為600℃~900℃，且令其低於前述定子用之無方向性電磁鋼板的精加工退火溫度，以滿足式(1)：A＞B與式(3)：A1＞B1之至少一者； 所述無方向性電磁鋼板之化學組成由以下所構成：以質量%計，C：0.0100%以下、Si：2.6%以上且4.5%以下、Mn：0.1%以上且3.0%以下、P：0.15%以下、S：0.0030%以下、N：0.0040%以下、Al：0.1%以上且2.0%以下、選自Sn及Sb中之1種以上：0~0.200%、Cr：0~0.400%、Ni：0~5.0%、Cu：0~5.0%、Ca：0~0.010%、Mg：0~0.0100%、稀土族元素(REM)：0~0.010%、B：0~0.0050%、Ti：0.0030%以下、O：0.0200%以下、及剩餘部分：Fe及不純物。 (12)在如上述(11)之旋轉電機之定子用無方向性電磁鋼板及轉子用無方向性電磁鋼板的製造方法中，亦可滿足前述式(1)。 (13)在如上述(11)之旋轉電機之定子用無方向性電磁鋼板及轉子用無方向性電磁鋼板的製造方法中，亦可滿足前述式(3)。 (14)在如上述(11)至(13)中任一項之旋轉電機之定子用無方向性電磁鋼板及轉子用無方向性電磁鋼板的製造方法中，前述無方向性電磁鋼板之化學組成以質量%計亦可含有P：小於0.03%。 (15)在如上述(11)至(14)中任一項之旋轉電機之定子用無方向性電磁鋼板及轉子用無方向性電磁鋼板的製造方法中，前述無方向性電磁鋼板之化學組成以質量%計亦可含有Cr：0.001~0.400%。
(16)本發明第五態樣係一種旋轉電機的定子及轉子的製造方法，其係製造如上述(1)之旋轉電機的定子及轉子的方法； 該方法係藉由包含製鋼、熱軋延、熱軋延板退火、酸洗、冷軋延及精加工退火之步驟來製造無方向性電磁鋼板，從所得之無方向性電磁鋼板沖裁出定子所用之胚料與轉子所用之胚料並予以積層，並且僅對前述定子進行弛力退火以滿足式(1)：A＞B與式(3)：A1＞B1之至少一者； 所述無方向性電磁鋼板之化學組成由以下所構成：以質量%計，C：0.0100%以下、Si：2.6%以上且4.5%以下、Mn：0.1%以上且3.0%以下、P：0.15%以下、S：0.0030%以下、N：0.0040%以下、Al：0.1%以上且2.0%以下、選自Sn及Sb中之1種以上：0~0.200%、Cr：0~0.400%、Ni：0~5.0%、Cu：0~5.0%、Ca：0~0.010%、Mg：0~0.0100%及稀土族元素(REM)：0~0.010%、B：0~0.0050%、Ti：0.0030%以下、O：0.0200%以下、及剩餘部分：Fe及不純物。 (17)在如上述(16)之旋轉電機的定子及轉子的製造方法中，亦可滿足前述式(1)。 (18)在如上述(16)之旋轉電機的定子及轉子的製造方法中，亦可滿足前述式(3)。 (19)在如上述(16)至(18)中任一項之旋轉電機的定子及轉子的製造方法中，前述無方向性電磁鋼板之化學組成以質量%計亦可含有P：小於0.03%。 (20)在如上述(16)至(19)中任一項之旋轉電機的定子及轉子的製造方法中，前述無方向性電磁鋼板之化學組成以質量%計亦可含有Cr：0.001~0.400%。
(21)本發明第六態樣係一種無方向性電磁鋼板的組合，其用於旋轉電機之鐵心胚料；該組合滿足以下之至少一個條件： 條件1・・・定子用之無方向性電磁鋼板的熱傳導率A為12~35W/(m・K)，轉子用之無方向性電磁鋼板的熱傳導率B為10~33W/(m・K)，且兩者之熱傳導率為式(1)：A＞B之關係； 條件2・・・前述定子用之無方向性電磁鋼板的熱擴散率A1為3.0×10 -6~9.0×10 -6m 2/sW/(m・K)，前述轉子用之無方向性電磁鋼板的熱擴散率B1為2.5×10 -6~8.5×10 -6m 2/sW/(m・K)，且兩者之熱擴散率為式(3)：A1＞B1之關係。 (22)在如上述(21)之無方向性電磁鋼板的組合中亦可滿足前述條件1。 (23)在如上述(21)之無方向性電磁鋼板的組合中亦可滿足前述條件2。 (24)在如上述(21)至(23)中任一項之無方向性電磁鋼板的組合中，化學組成亦可由以下所構成：以質量%計，C：0.0100%以下、Si：2.6%以上且4.5%以下、Mn：0.1%以上且3.0%以下、P：0.15%以下、S：0.0030%以下、N：0.0040%以下、Al：0.1%以上且2.0%以下、選自Sn及Sb中之1種以上：0~0.200%、Cr：0~0.400%、Ni：0~5.0%、Cu：0~5.0%、Ca：0~0.010%、Mg：0~0.0100%、稀土族元素(REM)：0~0.010%、B：0~0.0050%、Ti：0.0030%以下、O：0.0200%以下、及剩餘部分：Fe及不純物。
發明效果 根據本發明，可提升定子鐵心與殼體之間的熱傳導特性，並且可提升馬達效率。
用以實施發明之形態 以下，詳細說明本發明之較佳實施形態。另外，只要無特別說明，關於數值a及b之「a~b」之記載意指「a以上且b以下」。在所述記載中僅於數值b附加單位時，該單位亦應用於數值a。
本發明之第一實施形態為具備以下構成之旋轉電機。 一種旋轉電機，特徵在於：其具有：定子、轉子、及容置定子及轉子之殼體；前述定子之鐵心所用之無方向性電磁鋼板的熱傳導率A為12~35W/(m・K)，前述轉子之鐵心所用之無方向性電磁鋼板的熱傳導率B為10~33W/(m・K)，且兩者之熱傳導率滿足式(1)：A＞B之關係式。 而且，本發明之第一實施形態亦包含一種定子鐵心及轉子鐵心的組合，係用於該旋轉電機。 又，本發明之第一實施形態包含一種旋轉電機的製造方法，係使用上述定子鐵心及轉子鐵心的組合來製造旋轉電機。
以下，具體說明本實施形態之旋轉電機。 本實施形態之旋轉電機至少具有：定子、轉子、及容置定子及轉子的殼體。關於定子、轉子及殼體，其等之形狀與構成並無特別限定，除了後述構成(例如熱傳導率、熱擴散率)之外，其等具備一般的形狀、構成。
在本實施形態中，定子之鐵心所用之無方向性電磁鋼板具有12~35W/(m・K)之熱傳導率A，轉子之鐵心所用之無方向性電磁鋼板具有10~33W/(m・K)之熱傳導率B，且兩者之熱傳導率滿足式(1)：A＞B之關係(條件1)。在此，熱傳導率為熱通量密度相對於溫度梯度之比。 在本實施形態中，定子之鐵心所用之無方向性電磁鋼板及轉子之鐵心所用之無方向性電磁鋼板，兩者的熱傳導率可藉由以下方法來測定。
熱傳導率之測定係從旋轉電機將定子鐵心、轉子鐵心分解為複數個鐵心胚料而獲得試料，並使用所得試料按以下方式實施。另外，在本案中，所謂的熱傳導率係指：構成旋轉電機之鐵心的無方向性電磁鋼板在室溫下之面內方向的熱傳導率。又，無方向性電磁鋼板於表面具有絕緣皮膜時，係在具有絕緣皮膜之狀態下進行測定。
熱傳導率並非直接測定而是藉由下述式來求算。 熱傳導率=熱擴散率×比熱×密度
熱擴散率係藉由雷射閃光法(laser flash method)來求算。具體上係使用京都電子工業(股)製之雷射閃光法熱物性測定裝置LFA-502，在大氣中進行測定。此時之試料形狀為φ10mm×板厚之圓盤狀，在測定時不重疊該試料而在1片鋼板之狀態下進行測定。
比熱可藉由示差掃描熱析儀法(DSC法)求得。具體上係使用NETZSCH公司製之DSC3500 Sirius，在Ar氣體環境中進行測定。環境氣體流量設為50mL/分鐘。此時之試料形狀為φ5mm×板厚之圓盤狀，在測定時係重疊2片該試料來進行測定。
密度係從熱擴散率測定用試料之質量除以體積來求算。此時，熱擴散率測定用試料之厚度係以測微器求算。
定子之鐵心所用之無方向性電磁鋼板的熱傳導率A為12~35W/(m・K)之範圍。熱傳導率A若小於12W/(m・K)，定子之溫度會上升而招致銅損增加；又，若大於35W/(m・K)，為了實現就必須減少合金量，因而招致鐵損增加。熱傳導率A宜為15~33W/(m・K)之範圍，更宜為17~26W/(m・K)之範圍。
轉子之鐵心所用之無方向性電磁鋼板的熱傳導率B為10~33W/(m・K)之範圍。熱傳導率B若小於10W/(m・K)，轉子之發熱會透過空氣等傳達到定子而招致銅損增加；又，若大於33W/(m・K)，轉子本身變得不易發熱而無法獲得減低鐵損的效果。熱傳導率B宜為12~30W/(m・K)之範圍，更宜為15~24W/(m・K)之範圍。
在本實施形態中重要的是：定子與轉子在各自的鐵心所用之無方向性電磁鋼板具有上述熱傳導率範圍的同時，兩者之熱傳導率滿足式(1)：A＞B之關係式。當兩者之熱傳導率處於式(1)：A＞B之關係時，定子之熱傳導率大於轉子之熱傳導率，因此定子之溫度變得容易透過外殼等釋放至外部，可抑制馬達溫度上升。同時，轉子之熱傳導率小於定子之熱傳導率，因此轉子係較定子更會升溫，而可減低在轉子產生之鐵損。藉由上述效果，馬達效率會較以往更提升。另外，較宜滿足A＞1.003×B之關係式。
另一方面，當A=B時無法獲得上述效果。又，當兩者之熱傳導率處於A＜B之關係時，定子之溫度變得較轉子更容易上升，無法抑制馬達溫度上升。同時，轉子之熱傳導率大於定子之熱傳導率，因而無法享有藉由轉子之高溫化所帶來的減低鐵損的效果。
另外，作為本發明之另一觀點，亦可為以下構成：定子之鐵心所用之無方向性電磁鋼板的熱擴散率A1為3.0×10 -6~9.0×10 -6m 2/sW/(m・K)，轉子之鐵心所用之無方向性電磁鋼板的熱擴散率B1為2.5×10 -6~8.5×10 -6m 2/sW/(m・K)，且兩者之熱擴散率滿足式(3)：A1＞B1之關係(條件2)。 亦即，可藉由滿足條件1與條件2之至少一者來提高馬達效率。
定子之鐵心所用之無方向性電磁鋼板的熱擴散率A1為3.0×10 -6~9.0×10 -6m 2/sW/(m・K)之範圍。熱擴散率A1若小於3.0×10 -6m 2/sW/(m・K)，定子之溫度會上升而招致銅損增加；又，若大於9.0×10 -6m 2/sW/(m・K)，為了實現就必須減少合金量，因而招致鐵損增加。熱擴散率A1宜為3.5×10 -6~8.5×10 -6m 2/sW/(m・K)之範圍，更宜為4.0×10 -6~8.0×10 -6m 2/sW/(m・K)之範圍。
轉子之鐵心所用之無方向性電磁鋼板的熱擴散率B1為2.5×10 -6~8.5×10 -6m 2/sW/(m・K)之範圍。熱擴散率B1若小於2.5×10 -6m 2/sW/(m・K)，轉子之發熱會透過空氣等傳達到定子而招致銅損增加，又，若大於8.5×10 -6m 2/sW/(m・K)，轉子本身變得不易發熱而無法獲得減低鐵損的效果。熱擴散率B1宜為3.0×10 -6~8.0×10 -6m 2/sW/(m・K)之範圍，更宜為3.5×10 -6~7.5×10 -6m 2/sW/(m・K)之範圍。
重要的是，定子、轉子在各自具有上述熱擴散率範圍的同時，兩者之熱擴散率滿足式(3)：A1＞B1之關係式。當兩者之熱擴散率處於式(3)：A1＞B1之關係時，定子之熱擴散率大於轉子之熱擴散率，因此定子之溫度變得容易透過外殼等釋放至外部，可抑制馬達溫度上升。同時，轉子之熱擴散率小於定子之熱擴散率，因此轉子係較定子更會升溫，而可減低在轉子產生之鐵損。藉由上述效果，馬達效率會較以往更提升。另外，較宜滿足A1＞1.005×B1之關係式。
另一方面，當A1=B1時無法獲得上述效果。又，當兩者之熱擴散率處於A1＜B1之關係時，定子之溫度變得較轉子更容易上升，無法抑制馬達溫度上升。同時，轉子之熱擴散率大於定子之熱擴散率，因而無法享有藉由轉子之高溫化所帶來的減低鐵損的效果。
另外，較宜為以下： 定子之鐵心所用之無方向性電磁鋼板的熱傳導率A為12~35W/(m・K)，轉子之鐵心所用之無方向性電磁鋼板的熱傳導率B為10~33W/(m・K)，且兩者之熱傳導率滿足式(1)：A＞B之關係(條件1)；且 定子之鐵心所用之無方向性電磁鋼板的熱擴散率A1為3.0×10 -6~9.0×10 -6m 2/sW/(m・K)，轉子之鐵心所用之無方向性電磁鋼板的熱擴散率B1為2.5×10 -6~8.5×10 -6m 2/sW/(m・K)，且兩者之熱擴散率亦滿足式(3)：A1＞B1之關係(條件2)。 此時，定子之熱更容易釋放到外部。
上述旋轉電機之定子與轉子的熱傳導率或熱擴散率的關係，可藉由例如控制定子及轉子所用之無方向性電磁鋼板的化學組成來獲得。
亦即，該等無方向性電磁鋼板之化學組成之特徵在於：以質量%計含有：C：0.0100%以下、Si：2.6%以上且4.5%以下、Mn：0.1%以上且3.0%以下、P：0.15%以下、S：0.0030%以下、N：0.0040%以下、Al：0.1%以上且2.0%以下、選自Sn及Sb中之1種以上：0~0.200%、Cr：0~0.400%，Ni：0~5.0%、Cu：0~5.0%、Ca：0~0.010%、Mg：0~0.0100%、稀土族元素(REM)：0~0.010%、B：0~0.0050%、Ti：0.0030%以下及O：0.0200%以下，且剩餘部分：Fe及不純物，並且，定子之鐵心所用之無方向性電磁鋼板的下述式(2)之值低於轉子之鐵心所用之無方向性電磁鋼板的下述式(2)之值。 式(2)：9.9+12.4×Si(質量%)+6.6×Mn(質量%)+10.0×Al(質量%)
C：0.0100%以下 C係作為不純物而被含有。為了減低鐵損，含量宜設為0.0100%以下。上限較宜為0.0025%，更宜為0.0020%。
Si：2.6%以上且4.5%以下 Si係會提高鋼板強度之元素。其還是一種會使比電阻增加之元素，係為了減低鐵損而含有。又，其亦可有效提升鋼板強度。由此效果及防止飽和磁通密度下降、鋼脆化的觀點來看，含量宜設為2.6~4.5%。下限較宜為2.8%，更宜為3.0%。上限較宜為4.2%，更宜為4.0%。
Mn：0.1%以上且3.0%以下 Mn係與Si、Al同樣具有會使比電阻增加之作用，因此會為了減低鐵損而含有。又，其還是一種會提高鋼板強度之元素。由此效果及防止飽和磁通密度下降、鋼脆化的觀點來看，含量宜設為0.1~3.0%。下限較宜為0.6%，更宜為0.8%。上限較宜為2.8%，更宜為2.5%。
P：0.15%以下 P係會提升鋼板強度之元素。鋼板強度亦可藉由Si或Mn來提升，因此亦可不含有P。由防止鋼板脆化的觀點來看，含量宜設為0.15%以下。上限較宜為0.08%，更宜為0.06%，又更宜為0.03%。
S：0.0030%以下 S係作為不純物而被含有。為了減低鐵損，含量宜設為0.0030%以下。上限較宜為0.0025%，更宜為0.0020%。
N：0.0040%以下 氮(N)為不純物。N會使追加熱處理後之磁特性下降。因此，N含量為0.0040%以下。N含量宜為0.0020%以下。
Al：0.1%以上且2.0%以下 Al係與Si同樣會使比電阻增加之元素，係為了減低鐵損而含有。減低鐵損的效果亦可藉由Si來獲得，因此亦可不含有Al。由防止飽和磁通密度下降的觀點來看，含量宜設為2.0%以下。上限較宜為1.8%，更宜為1.5%。
選自Sn及Sb之1種以上：0~0.200% Sn係一種會使有利於磁特性之結晶方位發達的元素。Sn並不一定要含有，其含量下限為0。即使微量也能獲得含有Sn之效果，但為了確實獲得含有之效果，含量宜設為0.01%以上，較宜設為0.02%以上。由防止磁特性劣化的觀點來看，含量上限宜設為0.200%，較宜設為0.100%。 Sb係一種會使有利於磁特性之結晶方位發達的元素。Sb並不一定要含有，其含量下限為0。即使微量也能獲得含有Sb之效果，但為了確實獲得含有之效果，含量宜設為0.01%以上，較宜設為0.02%以上。由防止磁特性劣化的觀點來看，含量上限宜設為0.200%，較宜設為0.100%。
Cr：0~0.400% Cr係會提升耐蝕性、高頻特性之元素。Cr並不一定要含有，其含量下限為0。即使微量也能獲得含有Cr之效果，但為了確實獲得含有之效果，含量宜設為0.01%以上，較宜設為0.02%以上。由製品成本的觀點來看，含量上限為0.400%，且宜設為0.300%，較宜設為0.200%。 此外，Cr若為0.001%以上，可提高轉子與定子之熱傳導率及熱擴散率，故更佳。
Ni：0~5.0% Ni係一種會提高鋼板之電阻並減低鐵損的元素。Ni並不一定要含有，其含量下限為0。即使微量也能獲得含有Ni之效果，但為了確實獲得含有之效果，含量宜設為0.01%以上，較宜設為0.02%以上。由製品成本的觀點來看，含量上限為5.0%，且宜設為0.5%，較宜設為0.4%。
Cu：0~5.0% Cu係一種會提高鋼板之電阻並減低鐵損的元素。Cu並不一定要含有，其含量下限為0。即使微量也能獲得含有Cu之效果，但為了確實獲得含有之效果，含量宜設為0.01%以上，較宜設為0.02%以上。由製品成本的觀點與防止鋼脆化的觀點來看，含量上限為5.0%，且宜設為0.5%，較宜設為0.4%。
Ca：0~0.010% Ca這種元素會使硫化物粗大化且會改善熱處理步驟中之晶粒成長性，並有助於低鐵損化。Ca並不一定要含有，其含量下限為0。即使微量也能獲得含有Ca之效果，但為了確實獲得含有之效果，含量宜設為0.005%以上，較宜設為0.0010%以上。由防止磁特性劣化的觀點來看，含量上限為0.010%，且宜設為0.0050%，較宜設為0.0030%。
Mg：0~0.0100% Mg係一種會透過促進晶粒成長作用來使鐵損減低之元素，同時亦為一種會使夾雜物中之硫化物成為含Mg且更加硬化的夾雜物而提升疲勞強度之元素。為了獲得其效果，考慮到成本面，含量宜設為0~0.0100%。下限較宜為0.0005%，更宜為0.0010%。上限較宜為0.0040%，更宜為0.0030%。
稀土族元素(REM)：0~0.010% 稀土族元素(REM)這種元素會使硫化物粗大化且會改善熱處理步驟中之晶粒成長性，並有助於低鐵損化。稀土族元素(REM)並不一定要含有，其含量下限為0。即便係微量也能獲得含有稀土族元素(REM)之效果，為了確實獲得含有之效果，含量宜設為0.005%以上，較宜設為0.0010%以上。由防止磁特性劣化的觀點來看，含量上限為0.010%，且宜設為0.0050%，較宜設為0.0030%。 另外，REM為Rare Earth Metal的簡稱，係指屬於Sc、Y及鑭系列的元素。
Ti：0.0030%以下 Ti係作為不純物而被含有之元素。Ti會與基鐵中之C、N、O等鍵結形成TiC、TiN、Ti氧化物等微小析出物，進而阻礙退火中之晶粒成長使磁特性劣化，因此含量宜設為0.0030%以下。上限較宜為0.0020%，更宜為0.0010%。Ti並不一定要含有，故其含量下限為0。考慮到精煉成本，亦可將下限設為0.0003%或0.0005%。
B：0~0.0050% 少量的B有助於增加熱傳導率或熱擴散率。因此，亦可含有B。欲獲得上述效果時，宜將B含量設為0.0001%以上。B並不一定要含有，故其含量下限為0。 另一方面，若B含量大於0.0050%，B之化合物會阻礙退火時之晶粒成長，結晶粒徑變得微細而會是鐵損增加之成因。因此，B含量設為0.0050%以下。
O：0.0200%以下 O會與鋼中之Cr鍵結生成Cr 2O 3。該Cr 2O 3有助於增加熱傳導率及熱擴散率。因此，亦可含有O。欲獲得上述效果時，宜將O含量設為0.0010%以上。 另一方面，當O含量大於0.0200%時，Cr 2O 3會阻礙退火時之晶粒成長，結晶粒徑變得微細而會是鐵損增加之成因。因此，O含量設為0.0200%以下。
又，Cr與O宜為滿足下述式(4)之含量。 式(4)：Cr(質量%)×O(質量%)＜8.0×10 -5當未滿足式(4)時，Cr 2O 3會阻礙退火時之晶粒成長，結晶粒徑變得微細而會是鐵損增加之成因。因此，係以滿足式(4)為佳。
化學組成之剩餘部分為Fe及不純物。所謂不純物，意指原材料所含之成分或在製造過程中混入之成分，且是指非刻意使鋼板含有之成分。
上述母材鋼板之化學成分若利用一般分析方法來測定即可。例如，鋼成分採用ICP-AES(感應耦合電漿原子發射光譜法；Inductively Coupled Plasma-Atomic Emission Spectrometry)來測定即可。另外，C及S使用燃燒-紅外線吸收法，N使用非活性氣體熔解-熱傳導度法，O使用非活性氣體熔解-非分散式紅外線吸收法來測定即可。
第一實施形態之旋轉電機之定子與轉子之特徵在於：其等係具有上述化學組成之無方向性電磁鋼板，且定子之鐵心所用之無方向性電磁鋼板的下述式(2)之值低於轉子之鐵心所用之無方向性電磁鋼板的下述式(2)之值。 式(2)：9.9+12.4×Si(質量%)+6.6×Mn(質量%)+10.0×Al(質量%)
式(2)之值係與所得之無方向性電磁鋼板的熱傳導率(或熱擴散率)密切相關。亦即，式(2)是無方向性電磁鋼板在室溫下的電阻值概算。關於金屬，電傳導及熱傳導(或熱擴散)皆由自由電子負責，且該二者相關。該關係經公式化後，即為維德曼-夫蘭茲定律(Wiedemann-Franz law)；該定律意指在相同溫度時熱傳導率(或熱擴散率)與電阻值成反比。
因此，藉由控制定子及轉子所用之無方向性電磁鋼板的化學組成，且令定子之鐵心所用之無方向性電磁鋼板的式(2)之值低於轉子之鐵心所用之無方向性電磁鋼板的式(2)之值，可更確實地獲得兩者之熱傳導率之式(1)：A＞B之關係。
第一實施形態中，係使用上述轉子及定子來製造旋轉電機。藉此，可使定子、轉子兩者皆具有良好磁特性並提升馬達效率。
本發明之第二實施形態係轉子用無方向性電磁鋼板及定子用無方向性電磁鋼板的製造方法，該等無方向性電磁鋼板係用於第一實施形態所說明的旋轉電機。第一實施形態之旋轉電機之定子與轉子的熱傳導率或熱擴散率之關係，亦可藉由控制定子及轉子所用之無方向性電磁鋼板的製造步驟中的精加工退火溫度來獲得。
亦即，在藉由包含製鋼、熱軋延、熱軋延板退火、酸洗、冷軋延及精加工退火之步驟來製造無方向性電磁鋼板時，將前述精加工退火之退火溫度設定為2種，令轉子用之無方向性電磁鋼板的精加工退火溫度為600℃~900℃，且令其低於定子用之無方向性電磁鋼板的精加工退火溫度，以滿足式(1)：A＞B或式(3)：A1＞B1；所述無方向性電磁鋼板由以下所構成：以質量%計，C：0.0100%以下、Si：2.6%以上且4.5%以下、Mn：0.1%以上且3.0%以下、P：0.15%以下、S：0.0030%以下、N：0.0040%以下、Al：0.1%以上且2.0%以下、選自Sn及Sb中之1種以上：0~0.200%、Cr：0~0.400%、Ni：0~5.0%、Cu：0~5.0%、Ca：0~0.010%、Mg：0~0.0100%、稀土族元素(REM)：0~0.010%、B：0~0.0050%、Ti：0.0030%以下、O：0.0200%以下、及剩餘部分：Fe及不純物；藉此，便可獲得第一實施形態所說明之旋轉電機之定子與轉子的熱傳導率或熱擴散率之關係。 由此，可獲得以下： 一種無方向性電磁鋼板的組合，其中，定子用之無方向性電磁鋼板的熱傳導率A為12~35W/(m・K)，轉子用之無方向性電磁鋼板的熱傳導率B為10~33W/(m・K)，且兩者之熱傳導率滿足式(1)：A＞B之關係；或 一種無方向性電磁鋼板的組合，其中，定子用之無方向性電磁鋼板的熱擴散率A1為3.0×10 -6~9.0×10 -6m 2/sW/(m・K)，轉子用之無方向性電磁鋼板的熱擴散率B1為2.5×10 -6~8.5×10 -6m 2/sW/(m・K)，且兩者之熱擴散率滿足式(3)：A1＞B1之關係。
本發明之第二實施形態的製造方法係藉由下列步驟來進行製造，所述步驟包含：製鋼、熱軋延、熱軋延板退火、酸洗、冷軋延、精加工退火及視需求進行之平整軋延；關於前述精加工退火以外之步驟並無特別規定，各步驟中可採用如以下之條件。
熱軋延之扁胚加熱溫度為1000~1200℃之標準條件即可。然而，由熱軋延板之韌性方面來看，捲取溫度宜為600℃以下，更宜為550℃以下。
在防止酸洗過板或冷軋延過板時之破裂或斷裂上，熱軋延板厚度盡可能越薄會越有利，故而可考量熱軋延板之韌性與生產效率等來適當調整。
由磁性的觀點來看，熱軋延板退火宜在900℃以上且1100℃以下進行30秒以上，使冷軋延前之結晶粒徑進行晶粒成長至50~300µm左右。然而，由於熱軋延板之延性會下降，故而在考慮成分與生產性之後決定條件即可。
冷軋延後之精加工退火係因應所需之熱傳導率或熱擴散率將退火溫度設定為2種。令轉子用之無方向性電磁鋼板的精加工退火溫度為600℃~900℃，且令其低於定子用之無方向性電磁鋼板的精加工退火溫度。 精加工退火溫度係與所得之無方向性電磁鋼板的熱傳導率或熱擴散率密切相關。亦即，若將轉子用之無方向性電磁鋼板的精加工退火溫度設定在低於定子用無方向性電磁鋼板的精加工退火溫度且設為600℃~900℃的範圍中，轉子之無方向性電磁鋼板的結晶粒徑會變得微細，鋼中之晶格缺陷(結晶晶界)增加，熱傳導率或熱擴散率降低。由此，令轉子所用之無方向性電磁鋼板的精加工退火溫度低於定子用之無方向性電磁鋼板的精加工退火溫度，藉此可獲得兩者之熱傳導率之式(1)：A＞B之關係或熱擴散率之式(3)：A1＞B1之關係。 另外，為了提高強度與磁特性，轉子用之無方向性電磁鋼板的結晶粒徑宜小於80µm，較佳設為小於70µm。關於結晶粒徑，係在縱截面組織照片中針對板厚方向及軋延方向藉由切割法測定出結晶粒徑，並採用所述結晶粒徑的平均值即可。該縱截面組織照片可使用光學顯微鏡照片，使用例如以50倍之倍率拍攝之照片即可。
轉子用之無方向性電磁鋼板的精加工退火溫度範圍為600℃~900℃。若低於600℃，冷軋延所導入之應變會殘留且鋼板脆化，故不佳。又，若高於900℃，結晶粒徑會變得粗大，熱傳導率或熱擴散率提高，故不佳。轉子用之無方向性電磁鋼板的精加工退火溫度之尤佳範圍為750℃~850℃。
第一實施形態之旋轉電機之定子與轉子的熱傳導率或熱擴散率之關係，即便在上述定子及轉子所用之無方向性電磁鋼板的製造步驟中未特別控制精加工退火溫度，仍可藉由以下獲得該關係：藉由一般的包含製鋼、熱軋延、熱軋延板退火、酸洗、冷軋延及精加工退火之步驟進行製造，從所得之無方向性電磁鋼板沖裁出定子所用之胚料與轉子所用之胚料並將其等積層，然後僅對定子進行弛力退火以滿足式(1)：A＞B或式(3)：A1＞B1。
關於在沖裁加工後僅對定子實施之弛力退火，宜在700℃至900℃之溫度範圍內實施退火120分鐘以上，以釋放沖裁應力。藉由平整軋延賦予有應力時，尤其宜在高溫且長時間下進行退火。藉由如所述這般僅對定子適當進行弛力退火，在弛力退火後之定子與轉子中可獲得式(1)：A＞B之關係或式(3)：A1＞B1之關係。
實施例 以下，利用實施例進一步說明本發明之實施形態。 另外，實施例所使用之條件係其用以確認之一條件例，本發明並不限定於該例，只要不脫離本發明且可達成本發明之目的則可採用各種條件。
圖1係馬達之部分俯視圖。馬達300係以電氣學會D模式為基礎所製作之IPM馬達。定子鐵心3之外徑為112mmφ，轉子302之外徑為54mmφ，定子鐵心3之層疊高度為100mm。槽數為24槽。定子鐵心3係藉由收縮配合而被固定於殼體301。轉子302之外徑為54mmφ，定子鐵心3之內徑為55mmφ，轉子302與定子鐵心3之間的間隙為0.5mm。又，定子鐵心3之外徑為112mmφ(=54mm+0.5mm×2+28.5mm×2)。定子鐵心為24槽，捲繞於定子鐵心之齒部之銅線的每一相之繞線數為35圈，轉子磁鐵之磁通密度Br為1.25T。
本實施例中，係以相位角30度來流通峰值3A之繞線電流，並以1500RPM之旋轉數驅動60分鐘，求算此時之馬達中產生之損耗作為馬達損耗(W)。
(實施例1) 進行熔鋼之連續鑄造，準備具有下述表1、表2所示化學組成之250mm厚的扁胚。接著，對上述扁胚實施熱軋延，製作出熱軋延板。此時之扁胚再加熱溫度為1200℃，精整軋延中之精加工溫度為850℃，捲取時之捲取溫度為650℃，精加工板厚為2.0mm。接著，針對上述熱軋延板以表1、表2所記載之溫度進行退火1分鐘作為熱軋延板退火，再藉由酸洗將鏽皮去除並冷軋延成0.35mm厚。然後，在800℃下進行精加工退火30秒。
接著，測定磁特性之鐵損W15/50(最大磁通密度1.5T、頻率50Hz時之鐵損)。測定試料係採取55mm見方之試料片，求算軋延方向與寬度方向之特性的平均值。磁測定係使用依據JIS C 2556(2015)所記載之電磁電路且可測定55mm見方之試驗片或更微小的試驗片之裝置來進行測定。將測定結果列示於表1、表2。又，進行材料之熱傳導率與熱擴散率的測定。測定方法係以上述方法來進行。
作為馬達之定子、轉子所用之各個胚料，分別準備有表1、表2所示之A~X的各個胚料、與具有幾乎相同組成及相同鐵損且熱傳導率低的材料、亦即A'~X'的材料。在A'~X'的材料中，係令精加工退火的退火溫度高於A~X的各個胚料的退火溫度。A~X之結晶粒徑為約30µm，A'~X'之結晶粒徑為約40µm。 從該等胚料製作出定子、轉子之鐵心並製作出馬達。於表3、表4中列示定子、轉子所使用之胚料、式(1)~式(3)之成立/不成立及馬達損耗。在發明例之馬達中，馬達損耗低於使用了相同鐵損胚料之其他馬達(比較例)。 另外，在比較例167~169中，胚料(W、W')之鐵損雖佳，但熱傳導率、熱擴散率落在本案之範圍外，在作為馬達運轉時熱會悶住，馬達損耗變差。尤其，從比較例168可知即便式(1)與式(3)成立，當熱傳導率、熱擴散率落在本案之範圍外時馬達損耗仍會變差。
[表1]
[表2]
[表3]
[表4]
(實施例2) 使用實施例1所示胚料A、B、C、D及M之冷軋延材，在表5、表6所示溫度下進行精加工退火30秒。此外，胚料A使用於馬達201~203及馬達216~224，胚料B使用於馬達204~206，胚料C使用於馬達207~209，胚料D使用於馬達210~212，胚料M係使用於馬達213~215。胚料之鐵損、熱傳導率、熱擴散率、馬達損耗係以與實施例1同樣方式進行而求出。另外，精加工退火溫度為600℃之材料的平均結晶粒徑為約20µm，精加工退火溫度為700℃之材料的平均結晶粒徑為約25µm，精加工退火溫度為800℃之材料的平均結晶粒徑為約30µm，精加工退火溫度為900℃之材料的平均結晶粒徑為約65µm，精加工退火溫度為1000℃之材料的平均結晶粒徑為約120µm。
相較於使用相同成分之其他馬達(比較例)，發明例之馬達203、206、209、212、215、218、221、224的馬達損耗較低。
[表5]
[表6]
(實施例3) 如表7所示，馬達之定子與轉子採用了實施例1所使用之胚料A、B、C、D及M。藉由加工從該等胚料將鐵心進行沖裁加工之後，以表7所示條件進行弛力退火。此時，弛力退火係在800℃下退火2小時。關於進行弛力退火之條件，熱電效率及鐵損測定用之試料片亦一併實施了弛力退火。胚料之鐵損、熱傳導率、熱擴散率、馬達損耗係以與實施例1同樣方式進行而求出。另外，未實施弛力退火之材料的平均結晶粒徑為約30µm，實施弛力退火後之材料的平均結晶粒徑為約120µm。
相較於使用相同鐵損胚料之其他馬達(比較例)，發明例之馬達303、306、309、312及315的馬達損耗較低。
[表7]
3:定子鐵心 300:馬達 301:殼體 302:轉子
圖1係實施例所使用之馬達的部分俯視圖。
3:定子鐵心
300:馬達
301:殼體
302:轉子

Claims (24)

  1. 一種旋轉電機，特徵在於：其具有：定子、轉子、及容置前述定子及前述轉子之殼體；且其滿足以下之至少一個條件：條件1‧‧‧前述定子之鐵心所用之無方向性電磁鋼板的熱傳導率A為12~35W/(m‧K)，前述轉子之鐵心所用之無方向性電磁鋼板的熱傳導率B為10~33W/(m‧K)，且兩者之熱傳導率為式(1)：A>B之關係；條件2‧‧‧前述定子之鐵心所用之無方向性電磁鋼板的熱擴散率A1為3.0×10-6~9.0×10-6m2/sW/(m‧K)，前述轉子之鐵心所用之無方向性電磁鋼板的熱擴散率B1為2.5×10-6~8.5×10-6m2/sW/(m‧K)，且兩者之熱擴散率為式(3)：A1>B1之關係。
  2. 如請求項1之旋轉電機，其滿足前述條件1。
  3. 如請求項1之旋轉電機，其滿足前述條件2。
  4. 如請求項1至3中任一項之旋轉電機，其中前述定子之鐵心及前述轉子之鐵心所用之無方向性電磁鋼板的化學組成係由以下所構成：以質量%計，C：0.0100%以下、Si：2.6%以上且4.5%以下、Mn：0.1%以上且3.0%以下、P：0.15%以下、S：0.0030%以下、 N：0.0040%以下、Al：0.1%以上且2.0%以下、選自Sn及Sb中之1種以上：0~0.200%、Cr：0~0.400%、Ni：0~5.0%、Cu：0~5.0%、Ca：0~0.010%、Mg：0~0.0100%、稀土族元素(REM)：0~0.010%、B：0~0.0050%、Ti：0.0030%以下、O：0.0200%以下、及剩餘部分：Fe及不純物。
  5. 如請求項4之旋轉電機，其中前述定子之鐵心所用之無方向性電磁鋼板的下述式(2)之值低於前述轉子之鐵心所用之無方向性電磁鋼板的式(2)之值；式(2)：9.9+12.4×Si(質量%)+6.6×Mn(質量%)+10.0×Al(質量%)。
  6. 如請求項4之旋轉電機，其中前述無方向性電磁鋼板之化學組成以質量%計含有P：小於0.03%。
  7. 如請求項4之旋轉電機，其中前述無方向性電磁鋼板之化學組成以質量%計含有Cr：0.001~0.400%，且滿足式(4)；式(4)：Cr(質量%)×O(質量%)<8.0×10-5。
  8. 如請求項1至3中任一項之旋轉電機，其中前述轉子之鐵心所用之無方向性電磁鋼板的結晶粒徑小於80μm。
  9. 一種定子鐵心及轉子鐵心的組合，該組合使用於如請求項1至8中任一項之旋轉電機。
  10. 一種旋轉電機的製造方法，其特徵在於：使用如請求項9之定子鐵心及轉子鐵心的組合來製造旋轉電機。
  11. 一種旋轉電機之定子用無方向性電磁鋼板及轉子用無方向性電磁鋼板的製造方法，係製造如請求項1之旋轉電機之定子用無方向性電磁鋼板及轉子用無方向性電磁鋼板的方法；該方法之特徵在於：在藉由包含製鋼、熱軋延、熱軋延板退火、酸洗、冷軋延及精加工退火之步驟來製造無方向性電磁鋼板時，將前述精加工退火之退火溫度設定為2種，令前述轉子用之無方向性電磁鋼板的精加工退火溫度為600℃~900℃，且令其低於前述定子用之無方向性電磁鋼板的精加工退火溫度，以滿足式(1)：A>B與式(3)：A1>B1之至少一者；所述無方向性電磁鋼板之化學組成由以下所構成：以質量%計，C：0.0100%以下、Si：2.6%以上且4.5%以下、Mn：0.1%以上且3.0%以下、P：0.15%以下、S：0.0030%以下、N：0.0040%以下、Al：0.1%以上且2.0%以下、選自Sn及Sb中之1種以上：0~0.200%、Cr：0~0.400%、 Ni：0~5.0%、Cu：0~5.0%、Ca：0~0.010%、Mg：0~0.0100%、稀土族元素(REM)：0~0.010%、B：0~0.0050%、Ti：0.0030%以下、O：0.0200%以下、及剩餘部分：Fe及不純物。
  12. 如請求項11之旋轉電機之定子用無方向性電磁鋼板及轉子用無方向性電磁鋼板的製造方法，其滿足前述式(1)。
  13. 如請求項11之旋轉電機之定子用無方向性電磁鋼板及轉子用無方向性電磁鋼板的製造方法，其滿足前述式(3)。
  14. 如請求項11至13中任一項之旋轉電機之定子用無方向性電磁鋼板及轉子用無方向性電磁鋼板的製造方法，其中前述無方向性電磁鋼板之化學組成以質量%計含有P：小於0.03%。
  15. 如請求項11至13中任一項之旋轉電機之定子用無方向性電磁鋼板及轉子用無方向性電磁鋼板的製造方法，其中前述無方向性電磁鋼板之化學組成以質量%計含有Cr：0.001~0.400%。
  16. 一種旋轉電機的定子及轉子的製造方法，係製造如請求項1之旋轉電機的定子及轉子的方法；該方法之特徵在於：藉由包含製鋼、熱軋延、熱軋延板退火、酸洗、冷軋延及精加工退火之步驟來製造無方向性電磁鋼板，從所得之無方向性電磁鋼板沖裁出定子所用之胚 料與轉子所用之胚料並予以積層，並且僅對前述定子進行弛力退火以滿足式(1)：A>B與式(3)：A1>B1之至少一者；所述無方向性電磁鋼板之化學組成由以下所構成：以質量%計，C：0.0100%以下、Si：2.6%以上且4.5%以下、Mn：0.1%以上且3.0%以下、P：0.15%以下、S：0.0030%以下、N：0.0040%以下、Al：0.1%以上且2.0%以下、選自Sn及Sb中之1種以上：0~0.200%、Cr：0~0.400%、Ni：0~5.0%、Cu：0~5.0%、Ca：0~0.010%、Mg：0~0.0100%及稀土族元素(REM)：0~0.010%、B：0~0.0050%、Ti：0.0030%以下、O：0.0200%以下、及剩餘部分：Fe及不純物。
  17. 如請求項16之定子及轉子的製造方法，其滿足前述式(1)。
  18. 如請求項16之定子及轉子的製造方法，其滿足前述式(3)。
  19. 如請求項16至18中任一項之旋轉電機的定子及轉子的製造方法，其中前述無方向性電磁鋼板之化學組成以質量%計含有P：小於0.03%。
  20. 如請求項16至18中任一項之旋轉電機的定子及轉子的製造方法，其中前述無方向性電磁鋼板之化學組成以質量%計含有Cr：0.001~0.400%。
  21. 一種無方向性電磁鋼板的組合，係用於旋轉電機之鐵心胚料；該組合之特徵在於滿足以下之至少一個條件：條件1‧‧‧定子用之無方向性電磁鋼板的熱傳導率A為12~35W/(m‧K)，轉子用之無方向性電磁鋼板的熱傳導率B為10~33W/(m‧K)，且兩者之熱傳導率為式(1)：A>B之關係；條件2‧‧‧前述定子用之無方向性電磁鋼板的熱擴散率A1為3.0×10-6~9.0×10-6m2/sW/(m‧K)，前述轉子用之無方向性電磁鋼板的熱擴散率B1為2.5×10-6~8.5×10-6m2/sW/(m‧K)，且兩者之熱擴散率為式(3)：A1>B1之關係。
  22. 如請求項21之無方向性電磁鋼板的組合，其滿足前述條件1。
  23. 如請求項21之無方向性電磁鋼板的組合，其滿足前述條件2。
  24. 如請求項21至23中任一項之無方向性電磁鋼板的組合，其化學組成係由以下所構成：以質量%計，C：0.0100%以下、Si：2.6%以上且4.5%以下、Mn：0.1%以上且3.0%以下、 P：0.15%以下、S：0.0030%以下、N：0.0040%以下、Al：0.1%以上且2.0%以下、選自Sn及Sb中之1種以上：0~0.200%、Cr：0~0.400%、Ni：0~5.0%、Cu：0~5.0%、Ca：0~0.010%、Mg：0~0.0100%、稀土族元素(REM)：0~0.010%、B：0~0.0050%、Ti：0.0030%以下、O：0.0200%以下、及剩餘部分：Fe及不純物。
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