Suunnatun sähköteräksen (piiteräksen) tuotteen tila ja kehitystrendit

Suuntautuneen sähköteräksen yleiset kehityssuunnat

Rae-suuntautunut sähköteräs, jota yleisesti kutsutaan suuntautuneeksi piiteräkseksi, on tehomuuntajien ja suurten pyörivien koneiden ydinmateriaali. Sen kehitystä ohjaa kolme tavoitetta: pienempi rautahävikki, suurempi magneettinen induktio ja ohuempi mitta. Nämä parannukset vähentävät suoraan muuntajien no-kuormitushäviöitä, jotka veloitetaan verkko-operaattorilta laitteen koko käyttöiän ajan, joten jopa pieni wattilasku kilogrammaa kohti säästää suuren määrän energiaa muuntajakannassa.

Arvosanat ja testaus määritellään standardeissa, kuten GB/T 2521 ja IEC 60404, ja häviö mitataan Epstein-menetelmällä taajuudella 1,7 T ja 50 Hz, ja sama kehys pätee alla kuvatuille ohuille ja korkealle{4}}induktiolaatuille.

Ultra-Alhaisen rautahäviön tekniikat

Kolme tuotantotekniikkaa vähentävät ydinhäviöitä.

Magneettisen alueen tarkennus: laserviivaus tai vastaava käsittely jakaa magneettiset alueet nauhan pinnalla. Tämä vähentää poikkeavaa pyörrevirtahäviötä ja alentaa rakeisen -teräksen ydinhäviötä 10–20 %.

Pinnoittava jännityspinnoite: molemmille pinnoille levitetty korkea{0}}jännitys epäorgaaninen pinnoite vähentää arkin painoyksikköä kohden ja parantaa myös pinoamiskerrointa ja käsittelykäyttäytymistä.

Ohuemmat mittarit: paksuuden pienentäminen 0,30 mm:stä ja 0,27 mm:stä 0,23 mm:iin, 0,20 mm:iin ja lopulta 0,15 mm:iin leikkaa pyörrevirtahäviön jyrkästi, koska pyörrehäviö skaalautuu paksuuden neliön mukaan. 0,20 mm:n laatu on tavallinen pehmeä magneettinen materiaali 400 Hz:n magneettipiireihin, kuten lentokoneiden ja laivojen virtalähteisiin, ja siinä yhdistyy korkea induktio ja pieni häviö korotetulla taajuudella.

Ultra-korkeat magneettiset induktiolaadut

Korkean magneettisen induktion ansiosta muuntajan suunnittelija voi nostaa työvuon tiheyttä, mikä pienentää sydämen poikkileikkausta- ja siten muuntajan kokoa ja painoa samalla teholla. Käyttämällä kaksois- tai kolminkertaista uudelleenkiteyttämistä tai korkean lämpötilan gradienttihehkutusprosessia nykyaikaiset teräslaadut saavuttavat magneettisen polarisaation B8 1,95 T - 2,0 T kentänvoimakkuudella 800 A/m. Korkeat-induktiolaadut määritetään aina, kun muuntajan paino ja mitat ovat kriittisiä, kuten UHV-siirtolaitteissa ja suurissa generaattorimuuntajissa.

Kaksi-suuntautunutta ja 6,5 ​​%:n Si-laatua

Hieno-rakeinen kaksois-piiteräs on valmistettu pii-oksidihiilenpoistoreitillä, ja se kehittää kuutiorakenteen, joten se osoittaa suurta induktiota sekä valssaussuunnassa että poikittaissuunnassa. Sen B8 saavuttaa 1,85 T - 1,90 T molempiin suuntiin, sydänhäviö P1,7/50 on alle 1,02 W/kg 0,30 mm:n paksuudella, ja magnetostriktio on alhainen molempiin suuntiin. Tämä materiaali on kiinnostava pyöriville koneille ja erikoissydämille, joissa vuon suunta muuttuu jatkuvasti.

Kun piipitoisuus nostetaan 6,5 painoprosenttiin, materiaali saavuttaa lähes-nolla magnetostriktion, korkeamman sähköisen resistiivisyyden ja pienemmän pyörrevirtahäviön, mikä antaa erinomaisen suorituskyvyn korotetulla taajuudella. Korkea-piiteräs on siksi ihanteellinen ehdokas matala-meluisille, pienihäviöisille-korkeataajuisille-muuntajille ja reaktoreille, ja se on edelleen aktiivinen tutkimusaihe, koska korkea piipitoisuus tekee nauhasta hauraan ja vaikeasti rullattavan.

Sovelluskentät

Tehokas{0}}tehomuuntajat: UHV-siirtomuuntajat ja jakelumuuntajat, joiden on täytettävä tiukat no{1}}kuormitushäviöt.

Uudet energialaitteet: tuuli- ja aurinkoinvertterit ja suurtaajuiset{0}}muuntajat sähköautojen latauspaaluihin.

Huippuluokan-sähkölaitteet: tarkkuusinstrumenttimuuntajat ja{1}}korkeataajuiset reaktorit, joissa alhainen magnetostriktio ja vakaa suorituskyky ovat tärkeitä.

Tulevaisuuden tutkimussuunnat

Inhibiittori-raevapaa-teräs, joka välttää tavanomaisen inhibiittorikemian, sallii laatan lämmityslämpötilan alhaisemman ja eliminoi hiilenpoistovaiheen, ja sen tuotanto on osittain otettu käyttöön valmistuksessa. Lisätyötä tarvitaan erittäin ohuille alle 0,1 mm:n nauhoille, jotka on tuotettu kolminkertaisella uudelleenkiteytyksellä, suunnatuilla puhdasrautalevyillä, joilla on korkea saturaatioinduktio, ja korkean-eristyksen, ei--saastuttavan eristys- ja liimauspinnoitteilla. Nämä kehitystyöt tähtäävät samoihin tavoitteisiin: pienempi häviö, suurempi induktio ja ohuempi mittari seuraavan sukupolven-energiatehokkaille magneettilaitteille.

FAQ

Mitä B8 tarkoittaa -raesuuntautuneessa teräksessä?

B8 on magneettinen polarisaatio mitattuna magneettikentän voimakkuudella 800 A/m. Se ilmaisee, kuinka helposti materiaali voidaan magnetoida ja kuinka suuren vuotiheyden ydin voi saavuttaa. Arvot ovat esimerkiksi 1,82 T tavallisille laatulajeille ja jopa 2,0 T korkean{5}}induktiolaaduille.

Miksi ohuempi piiteräs on parempi{0}}korkeataajuisille muuntajille?

Pyörrevirtahäviö kasvaa nauhan paksuuden neliön myötä, joten paksuuden puolittaminen vähentää pyörrekomponenttia kertoimella neljä. Ohuemmat laadut, kuten 0,20 mm ja 0,15 mm, ovat siksi välttämättömiä 400 Hz:llä ja sitä korkeammilla taajuuksilla.

Kuinka magneettisen alueen jalostus vähentää ydinhäviöitä?

Laser- tai mekaaninen käsittely jakaa suuret magneettialueet pienemmiksi, mikä lyhentää alueen seinämän liikerataa ja vähentää poikkeavaa pyörrevirtahäviötä. Raeteräksen kokonaishävikki-laskee 10–20 %.

Mitä erityistä on 6,5 % piiteräksessä?

Piipitoisuuden ollessa 6,5 ​​painoprosenttia magnetostriktio lähestyy nollaa, resistiivisyys on korkea ja pyörrevirtahäviö pieni, joten materiaali on hiljaista ja tehokasta korkealla taajuudella. Haittapuolena on hauraus, joka vaikeuttaa rullaamista ja käsittelyä.

Mikä laatu tulee valita jakelumuuntajalle?

50 Hz:n jakelumuuntajille yleiset laatulajit, kuten 23Q110 tai 27Q120, tarjoavat tasapainoisen häviön ja kustannukset. Kun ei-kuormitushäviö hallitsee käyttökustannuksia, verkkotunnuksen-jalostetut tai korkeat-induktioarvot, joiden häviö on alle 0,9 W/kg, ovat perusteltuja.

Mikä on P1.7/50?

Se on spesifinen ytimen kokonaishäviö watteina kilogrammaa kohti mitattuna huippupolarisaatiolla 1,7 T ja taajuudella 50 Hz käyttämällä Epsteinin kehystä, joka on rakeisen -sähköteräksen standardivertailupiste.