Κατάσταση προϊόντος και τάσεις ανάπτυξης του προσανατολισμένου ηλεκτρικού χάλυβα (σιλικονούχο χάλυβα)

Συνολικές κατευθύνσεις ανάπτυξης του προσανατολισμένου ηλεκτρικού χάλυβα

Ο ηλεκτρικός χάλυβας με προσανατολισμό σε κόκκους, που συνήθως ονομάζεται χάλυβας προσανατολισμένου πυριτίου, είναι το υλικό πυρήνα των μετασχηματιστών ισχύος και των μεγάλων περιστρεφόμενων μηχανών. Η ανάπτυξή του καθοδηγείται από τρεις στόχους: χαμηλότερη απώλεια σιδήρου, υψηλότερη μαγνητική επαγωγή και λεπτότερο μετρητή. Αυτές οι βελτιώσεις μειώνουν άμεσα την απώλεια -μηδενικού φορτίου των μετασχηματιστών, η οποία χρεώνεται στον χειριστή του δικτύου για όλη τη διάρκεια ζωής του εξοπλισμού, επομένως ακόμη και μια μικρή μείωση σε watt ανά κιλό εξοικονομεί μεγάλη ποσότητα ενέργειας σε όλο το στόλο των μετασχηματιστών.

Οι βαθμοί και οι δοκιμές ορίζονται σε πρότυπα όπως το GB/T 2521 και το IEC 60404, με την απώλεια να μετράται με τη μέθοδο Epstein στα 1,7 T και 50 Hz και το ίδιο πλαίσιο ισχύει για τις λεπτές και υψηλές-βαθμίδες επαγωγής που περιγράφονται παρακάτω.

Εξαιρετικά-Τεχνολογίες χαμηλής απώλειας σιδήρου

Τρεις τεχνολογίες παραγωγής μειώνουν τις βασικές απώλειες.

Βελτίωση μαγνητικής περιοχής: η γραφή με λέιζερ ή παρόμοια επεξεργασία υποδιαιρεί τις μαγνητικές περιοχές στην επιφάνεια της ταινίας. Αυτό μειώνει την ανώμαλη απώλεια δινορευμάτων και μειώνει τη συνολική απώλεια πυρήνα του χάλυβα προσανατολισμένου σε κόκκους κατά 10% έως 20%.

Επίστρωση τάσης απόθεσης: μια ανόργανη επίστρωση υψηλής{0}}τάσης που εφαρμόζεται και στις δύο επιφάνειες μειώνει την απώλεια ανά μονάδα βάρους του φύλλου και επίσης βελτιώνει τον παράγοντα στοίβαξης και τη συμπεριφορά χειρισμού.

Λεπτότεροι μετρητές: μειώνοντας το πάχος από 0,30 mm και 0,27 mm σε 0,23 mm, 0,20 mm και τελικά 0,15 mm μειώνουν απότομα την απώλεια δινορευμάτων, επειδή η απώλεια δινορευμάτων κλιμακώνεται με το τετράγωνο του πάχους. Ο βαθμός 0,20 mm είναι ένα τυπικό μαλακό μαγνητικό υλικό για μαγνητικά κυκλώματα 400 Hz, όπως τροφοδοτικά αεροσκαφών και ναυτικών, συνδυάζοντας υψηλή επαγωγή με χαμηλή απώλεια σε υψηλή συχνότητα.

Εξαιρετικά-Υψηλοί βαθμοί μαγνητικής επαγωγής

Η υψηλή μαγνητική επαγωγή επιτρέπει στον σχεδιαστή του μετασχηματιστή να αυξήσει την πυκνότητα ροής εργασίας, γεγονός που μειώνει τη διατομή του πυρήνα-και επομένως το μέγεθος και το βάρος του μετασχηματιστή για την ίδια ισχύ. Χρησιμοποιώντας διπλή ή τριπλή ανακρυστάλλωση ή μια διαδικασία ανόπτησης με κλίση-υψηλής θερμοκρασίας, οι σύγχρονες ποιότητες επιτυγχάνουν μαγνητική πόλωση B8 από 1,95 T έως 2,0 T σε ένταση πεδίου 800 A/m. Οι υψηλοί-βαθμοί επαγωγής καθορίζονται όπου το βάρος και οι διαστάσεις του μετασχηματιστή είναι κρίσιμα, όπως στον εξοπλισμό μετάδοσης UHV και στους μετασχηματιστές μεγάλων γεννητριών.

Διπλός-Προσανατολισμός και 6,5% βαθμίδες Si

Ο χάλυβας πυριτίου με λεπτό-διπλό-προσανατολισμό χάλυβα πυριτίου παράγεται με μια διαδρομή απανθράκωσης-οξειδίου του πυριτίου και αναπτύσσει μια κυβική υφή, επομένως παρουσιάζει υψηλή επαγωγή τόσο στην κατεύθυνση κύλισης όσο και στην εγκάρσια κατεύθυνση. Το B8 του φτάνει τους 1,85 T έως 1,90 T και στις δύο κατευθύνσεις, με απώλεια πυρήνα P1,7/50 κάτω από 1,02 W/kg σε πάχος 0,30 mm και η μαγνητοσυστολή είναι χαμηλή και στις δύο κατευθύνσεις. Αυτό το υλικό παρουσιάζει ενδιαφέρον για περιστρεφόμενες μηχανές και ειδικούς πυρήνες όπου η κατεύθυνση ροής αλλάζει συνεχώς.

Όταν η περιεκτικότητα σε πυρίτιο αυξάνεται στο 6,5% κ.β., το υλικό φθάνει σχεδόν-μηδενική μαγνητοσυστολή, υψηλότερη ηλεκτρική ειδική αντίσταση και χαμηλότερη απώλεια δινορευμάτων, παρέχοντας ανώτερη απόδοση σε υψηλή συχνότητα. Ο χάλυβας υψηλής-πυριτίου είναι επομένως ιδανικός υποψήφιος για μετασχηματιστές και αντιδραστήρες χαμηλού-θορύβου, χαμηλής-χαμηλής-συχνότητας υψηλής

Πεδία Εφαρμογής

Μετασχηματιστές ισχύος υψηλής-απόδοσης: Μετασχηματιστές μετάδοσης UHV και μετασχηματιστές διανομής που πρέπει να πληρούν αυστηρά όρια χωρίς-απώλειες φορτίου.

Νέος ενεργειακός εξοπλισμός: αιολικοί και ηλιακοί μετατροπείς και μετασχηματιστές υψηλής-συχνότητας για πασσάλους φόρτισης EV.

Ηλεκτρικές συσκευές υψηλών-τερμάτων: μετασχηματιστές οργάνων ακριβείας και αντιδραστήρες υψηλής-συχνότητας όπου η χαμηλή μαγνητοσυστολή και η σταθερή απόδοση έχουν σημασία.

Μελλοντικές Κατευθύνσεις Έρευνας

Χάλυβας προσανατολισμένος σε{0}}ελεύθερους κόκκους-αναστολείς, ο οποίος αποφεύγει τη συμβατική χημεία του αναστολέα, επιτρέπει χαμηλότερες θερμοκρασίες θέρμανσης πλακών και εξαλείφει το στάδιο απανθράκωσης και η παραγωγή του έχει εν μέρει εφαρμοστεί στην κατασκευή. Απαιτείται περαιτέρω εργασία σε πολύ λεπτές λωρίδες κάτω από 0,1 mm που παράγονται με τριπλή ανακρυστάλλωση, προσανατολισμένες πλάκες καθαρού σιδήρου με υψηλή επαγωγή κορεσμού και υψηλή{4}}μόνωση, μη-μόνωση και συγκολλητικές επικαλύψεις. Αυτές οι εξελίξεις στοχεύουν στους ίδιους στόχους: χαμηλότερες απώλειες, υψηλότερη επαγωγή και λεπτότερο εύρος για την επόμενη γενιά ενεργειακά-μαγνητικού εξοπλισμού.

FAQ

Τι σημαίνει το B8 στις προδιαγραφές χάλυβα με προσανατολισμό σε κόκκους;

B8 είναι η μαγνητική πόλωση που μετράται σε ένταση μαγνητικού πεδίου 800 A/m. Υποδεικνύει πόσο εύκολα μπορεί να μαγνητιστεί το υλικό και πόσο υψηλή πυκνότητα ροής μπορεί να φτάσει ο πυρήνας, με τιμές όπως 1,82 T για κοινές ποιότητες και έως 2,0 T για υψηλές-βαθμίδες επαγωγής.

Γιατί ο λεπτότερος χάλυβας πυριτίου είναι καλύτερος για μετασχηματιστές-υψηλών συχνοτήτων;

Η απώλεια δινορευμάτων αυξάνεται με το τετράγωνο του πάχους της λωρίδας, επομένως η μείωση του πάχους στο μισό μειώνει τη συνιστώσα των δινορευμάτων κατά τέσσερα. Ως εκ τούτου, οι λεπτότερες ποιότητες όπως 0,20 mm και 0,15 mm είναι απαραίτητες στα 400 Hz και άνω.

Πώς η βελτίωση του μαγνητικού τομέα μειώνει την απώλεια πυρήνα;

Η επεξεργασία με λέιζερ ή μηχανική υποδιαιρεί τις μεγάλες μαγνητικές περιοχές σε μικρότερες, γεγονός που συντομεύει τη διαδρομή της κίνησης του τοιχώματος της περιοχής και μειώνει την ανώμαλη απώλεια δινορευμάτων. Η συνολική απώλεια πυρήνα του χάλυβα προσανατολισμένου σε κόκκους μειώνεται κατά 10% έως 20%.

Τι το ιδιαίτερο έχει ο χάλυβας πυριτίου 6,5%;

Σε 6,5 wt% πυρίτιο η μαγνητοσυστολή πλησιάζει το μηδέν, η ειδική αντίσταση είναι υψηλή και η απώλεια δινορευμάτων είναι χαμηλή, επομένως το υλικό είναι αθόρυβο και αποτελεσματικό σε υψηλή συχνότητα. Το μειονέκτημα είναι η ευθραυστότητα, που δυσκολεύει την κύλιση και το χειρισμό.

Ποια κατηγορία πρέπει να επιλεγεί για μετασχηματιστή διανομής;

Για μετασχηματιστές διανομής 50 Hz, κοινές ποιότητες όπως 23Q110 ή 27Q120 παρέχουν ισορροπημένη απώλεια και κόστος. Όπου καμία-απώλεια φορτίου δεν κυριαρχεί στο λειτουργικό κόστος, δικαιολογούνται οι βαθμοί επαγωγής-επεξεργασμένοι ή υψηλοί-με απώλεια κάτω από 0,9 W/kg.

Τι είναι το P1.7/50;

Είναι η ειδική συνολική απώλεια πυρήνα σε watt ανά χιλιόγραμμο που μετράται σε μέγιστη πόλωση 1,7 T και συχνότητα 50 Hz χρησιμοποιώντας το πλαίσιο Epstein, το τυπικό σημείο σύγκρισης για τον ηλεκτρικό χάλυβα προσανατολισμένο σε κόκκους.