Silicio plieno magnetinės savybės: pralaidumas, nuostoliai ir pritaikymas

Kodėl silicio plienas?

Silicio plienas, dar vadinamas elektriniu plienu, yra geležies -silicio lydinys, kuriame yra apie 1-3,5 % silicio. Silicis padidina elektrinę varžą, o tai tiesiogiai sumažina sūkurinės srovės nuostolius ir magnetostrikcijos bei histerezės nuostolius. Tai yra standartinė transformatorių, variklių ir generatorių šerdies medžiaga, nes joje didelis prisotinimo srauto tankis derinamas su mažais specifiniais nuostoliais esant galios dažniams – tokio derinio, kurio už panašią kainą neprilygsta jokia kita medžiagų šeima.

Pagrindinės magnetinės savybės

Didelis magnetinis pralaidumas

Pralaidumas matuoja, kaip lengvai medžiaga reaguoja į magnetinį lauką. Didelis silicio plieno pralaidumas reiškia, kad jis efektyviai koncentruoja magnetinį srautą, todėl reikia mažiau ampero{1}}apsukimų, o įrenginius galima konstruoti mažesnius naudojant mažiau vario. Tai tiesiogiai pagerina efektyvumą ir galios tankį.

Mažas histerezės praradimas

Histerezės praradimas yra energija, išsklaidoma kiekviename cikle, kai magnetiniai domenai persiorientuoja kintamajame lauke. Dėl mažo silicio plieno histerezės nuostolių varikliai ir transformatoriai išlieka vėsūs ir efektyvūs, nes per kiekvieną įmagnetinimo ciklą mažiau energijos paverčiama šiluma.

Didelis prisotinimo srauto tankis

Silicio plienas įsotinamas maždaug 1,7-2,0 T galios dažniu, daug daugiau nei feritas (0,3-0,5 T). Didelis prisotinimas reiškia, kad tam tikras skerspjūvis gali išlaikyti didesnį srautą, todėl galios dažnio mašinos išlieka kompaktiškos net ir esant dideliems vardams.

Mažas sūkurinis{0}}srovinis nuostolis

Sūkurinės{0}}srovės nuostoliai atsiranda dėl cirkuliuojančių srovių, kurias šerdyje sukelia kintamasis srautas. Jis valdomas dviem būdais: silicis padidina varžą, o šerdis laminuojama į plonus lakštus (paprastai 0,23–0,50 mm), kurie apriboja sūkurines sroves kiekvienam sluoksniui.

Kaip silicio turinys pagerina našumą

Kiekvienas 1 % silicio padidina varžą maždaug tokiu koeficientu, kuris apytiksliai padvigubina savitumą, sumažina sūkurinės srovės nuostolius, taip pat sumažina histerezės nuostolius ir magnetostrikcijos triukšmą. Virš maždaug 3,5 % silicio, lakštas tampa trapus ir sunkiai valcuojamas, todėl komercinės klasės išlieka 1–3,5 % diapazone. Grūdelių orientacija prideda dar vieną žingsnį: valcavimas ir galutinis atkaitinimas sulygiuoja kristalo lengvą ašį su riedėjimo kryptimi, taip sumažinant histerezę transformatoriaus šerdyje, kur srauto kelias yra fiksuotas.

Į grūdėtą-ir ne-orientuotą plieną

Matavimo standartai

Magnetinės savybės matuojamos naudojant Epstein rėmelį pagal IEC 60404-2 ir GB/T 3655, arba su vieno lapo testeriu pagal IEC 60404-3; tarpsluoksninės dangos atsparumas išbandytas pagal GB/T 2522 ir IEC 60404-1.1. Gaminio specifikacijos atitinka IEC 60404-8-7 GO plienui ir IEC 60404-8-2 NVO plienui su kiniškais atitikmenimis GB/T 2521 ir GB/T 2522.

Programos

Maitinimo ir paskirstymo transformatoriai, varikliai, generatoriai, reaktoriai ir magnetinis ekranavimas priklauso nuo silicio plieno. GNEE Electric tiekia CRGO silicio plieno ritinius ir plyšio juosteles transformatorių gamintojams, kurių klasė, storis ir nuostolių klasė patvirtinta pagal medžiagos sertifikatą.

Dažnai užduodami klausimai

Kas yra magnetinis pralaidumas ir kodėl tai svarbu?

Pralaidumas yra medžiagoje esančio srauto tankio ir lauko stiprumo santykis. Didesnis pralaidumas reiškia, kad medžiagos kanalai geriau tekėja, leidžiant mažesnėms šerdims ir mažiau apvijų apsisukimų esant tokiai pačiai induktyvumui.

Kas yra histerezė ir sūkuriniai{0}}srovės nuostoliai?

Histerezės nuostoliai – tai energija, prarandama kiekvieną ciklą, norint perorientuoti magnetinius domenus; sūkurinės srovės praradimas{0}} yra varžinis kaitinimas dėl srovių, sukeltų šerdies viduje. Abu atrodo kaip šiluma ir mažina efektyvumą, todėl mažos vertės abiejose yra pagrindinės konstrukcijos tikslas.

Kodėl šerdys laminuojamos?

Laminavimas suskaido šerdį į plonus izoliuotus lakštus, kurie apriboja sūkurines sroves kiekviename lakšte ir smarkiai sumažina sūkurinės{0}}srovės nuostolius. Didesniu dažniu naudojamos plonesnės laminatės.

GO ar NVO -, ko man reikia?

Jei srautas eina fiksuotu keliu, kaip ir transformatoriuje, naudokite GO plieną. Jei srautas sukasi, kaip variklyje ar generatoriuje, naudokite NVO plieną, kuris visomis kryptimis pasižymi vienodomis savybėmis.

Kokie standartai taikomi silicio plieno bandymams?

IEC 60404-2 / GB/T 3655 (Epstein), IEC 60404-3 (vienas lapas), IEC 60404-8-7 ir GB/T 2521 (GO produkto specifikacija) ir GB/T 2522 (dangos atsparumas).

Ar didesnis silicio kiekis visada reiškia mažesnius nuostolius?

Sūkurinės srovės nuostolių atveju paprastai taip, bet daugiau nei 3,5 % silicio medžiaga tampa trapi ir sunkiai apdorojama, o sodrumas gali šiek tiek sumažėti; praktinis langas yra 1-3,5%.