Orientuoto elektrinio plieno (silicio plieno) gaminio būsena ir plėtros tendencijos

Bendros orientuoto elektrinio plieno plėtros kryptys

Grūdelių{0}}elektrinis plienas, paprastai vadinamas orientuotu silicio plienu, yra pagrindinė galios transformatorių ir didelių besisukančių mašinų medžiaga. Jo plėtrą lemia trys tikslai: mažesnis geležies praradimas, didesnė magnetinė indukcija ir plonesnis matuoklis. Šie patobulinimai tiesiogiai sumažina transformatorių tuščiosios eigos nuostolius, kurie apmokestinami tinklo operatoriui per visą įrangos eksploatavimo laiką, todėl net ir nedidelis vatų vienam kilogramui sumažinimas sutaupo daug energijos visame transformatorių parke.

Klasės ir bandymai yra apibrėžti tokiuose standartuose kaip GB/T 2521 ir IEC 60404, o nuostoliai išmatuoti Epšteino metodu esant 1,7 T ir 50 Hz, o ta pati sistema taikoma toliau aprašytoms plonoms ir didelės -indukcijos klasėms.

Itin-mažo geležies praradimo technologijos

Trys gamybos technologijos sumažina šerdies nuostolius.

Magnetinio domeno patikslinimas: lazerinis braižymas ar panašus apdorojimas padalija magnetinius domenus juostelės paviršiuje. Tai sumažina anomalinius sūkurinių srovių nuostolius ir 10–20 % sumažina bendrus grūdėtumo{1}} plieno nuostolius.

Nusėdimo įtempimo danga: didelio{0}}tempimo neorganinė danga, padengta ant abiejų paviršių, sumažina lapo svorio vieneto nuostolius, taip pat pagerina krovimo koeficientą ir valdymo elgesį.

Plonesni matuokliai: sumažinus storį nuo 0,30 mm ir 0,27 mm iki 0,23 mm, 0,20 mm ir galiausiai 0,15 mm smarkiai sumažinami sūkurinių srovių nuostoliai, nes sūkuriniai nuostoliai keičiasi storio kvadratu. 0,20 mm klasė yra standartinė minkšta magnetinė medžiaga, skirta 400 Hz magnetinėms grandinėms, tokioms kaip orlaivių ir jūrų maitinimo šaltiniai, derinanti didelę indukciją ir mažus nuostolius esant padidintam dažniui.

Itin{0}}aukštos magnetinės indukcijos laipsniai

Didelė magnetinė indukcija leidžia transformatoriaus projektuotojui padidinti darbinio srauto tankį, o tai sumažina šerdies skerspjūvį-, taigi ir transformatoriaus dydį bei svorį esant tokiai pačiai galiai. Naudojant dvigubą ar trigubą perkristalizaciją arba aukštos temperatūros gradiento atkaitinimo procesą, šiuolaikinės klasės pasiekia 1,95 T–2,0 T magnetinę poliarizaciją, kai lauko stiprumas yra 800 A/m. Aukštos -indukcijos laipsniai nurodomi visur, kur transformatoriaus svoris ir matmenys yra svarbūs, pvz., UHV perdavimo įrangoje ir dideliuose generatorių transformatoriuose.

Dviguba-orientuota ir 6,5 % Si laipsniai

Smulkia{0}}dvigubai Jo B8 abiem kryptimis pasiekia nuo 1,85 T iki 1,90 T, o šerdies nuostoliai P1,7/50 yra mažesni nei 1,02 W/kg esant 0,30 mm storiui, o magnetostrikcija abiem kryptimis yra maža. Ši medžiaga domina besisukančiomis mašinomis ir specialiomis šerdimis, kuriose srauto kryptis nuolat keičiasi.

Kai silicio kiekis padidinamas iki 6,5 masės %, medžiaga pasiekia beveik-nulinę magnetostrikciją, didesnę elektrinę varžą ir mažesnius sūkurinės srovės nuostolius, o tai užtikrina puikų našumą esant didesniam dažniui. Todėl didelio-silicio plienas yra idealus kandidatas mažo-triukšmo, mažų-nuostolių aukšto-dažnio transformatoriams ir reaktoriams, ir tai išlieka aktyvi tyrimų tema, nes dėl didelio silicio kiekio juostelė tampa trapi ir ją sunku valyti.

Taikymo laukai

Didelio{0}}našumo galios transformatoriai: UHV perdavimo transformatoriai ir skirstomieji transformatoriai, kurie turi atitikti griežtus be-apkrovos nuostolių apribojimus.

Nauja energijos įranga: vėjo ir saulės inverteriai ir aukšto{0}}dažnio transformatoriai, skirti elektromobilių įkrovimo poliams.

Aukštos kokybės{0}}elektriniai prietaisai: tikslūs instrumentų transformatoriai ir aukšto{1}}dažnio reaktoriai, kur svarbu maža magnetostrikcija ir stabilus veikimas.

Ateities tyrimų kryptys

Į -begrūdėt{1}}inhibitorių orientuotą plieną, kuriame išvengiama įprastos inhibitorių chemijos, leidžia žemesnė plokštės kaitinimo temperatūra ir pašalinamas dekarbonizacijos etapas, o jo gamyba buvo iš dalies pritaikyta gamyboje. Reikia toliau dirbti su labai plonomis, mažesnėmis nei 0,1 mm juostelėmis, pagamintomis trigubo perkristalizavimo būdu, orientuotomis gryno geležies plokštėmis su didele prisotinimo indukcija ir aukštos -izoliacijos, ne-teršiančiomis izoliacinėmis ir klijuojančiomis dangomis. Šiais patobulinimais siekiama tų pačių tikslų: mažesni nuostoliai, didesnė indukcija ir plonesnis matuoklis, skirtas naujos kartos energiją taupančiai magnetinei įrangai.

DUK

Ką B8 reiškia grūdėt{1}} plieno specifikacijose?

B8 yra magnetinė poliarizacija, išmatuota esant 800 A/m magnetinio lauko stipriui. Tai rodo, kaip lengvai medžiaga gali būti įmagnetinama ir kokį didelį srauto tankį gali pasiekti šerdis, pvz., 1,82 T įprastoms klasėms ir iki 2,0 T didelės -indukcinės klasės.

Kodėl plonesnis silicio plienas yra geresnis{0}}aukšto dažnio transformatoriams?

Sūkurinės srovės nuostoliai didėja didėjant juostos storio kvadratui, todėl perpus sumažinus storį sūkurinis komponentas sumažėja keturis kartus. Plonesnės rūšys, tokios kaip 0,20 mm ir 0,15 mm, yra būtinos esant 400 Hz ir daugiau.

Kaip magnetinio domeno tobulinimas sumažina šerdies praradimą?

Lazerinis arba mechaninis apdorojimas padalija didelius magnetinius domenus į mažesnius, o tai sutrumpina domeno sienelės judėjimo kelią ir sumažina anomalinius sūkurinės srovės nuostolius. Bendras grūdėtumo{1}}plieno šerdies nuostolis sumažėja 10–20 %.

Kuo ypatingas 6,5 % silicio plienas?

Esant 6,5 masės % silicio, magnetostrikcija artėja prie nulio, varža yra didelė, o sūkurinės srovės nuostoliai maži, todėl medžiaga yra tyli ir efektyvi aukštu dažniu. Trūkumas yra trapumas, dėl kurio sunku riedėti ir valdyti.

Kurią rūšį reikėtų pasirinkti paskirstymo transformatoriui?

50 Hz paskirstymo transformatoriams įprastos klasės, tokios kaip 23Q110 arba 27Q120, užtikrina subalansuotą nuostolį ir kainą. Kai ne

Kas yra P1.7/50?

Tai specifinis bendras šerdies nuostolis, išreikštas vatais kilogramui, išmatuotas esant didžiausiai 1,7 T poliarizacijai ir 50 Hz dažniui naudojant Epšteino rėmą, standartinį grūdėtumo -elektrinio plieno palyginimo tašką.