Acer al silici Propòsit: aliatges versàtils per a motors, generadors i transformadors

Per què s'utilitza l'acer de silici en nuclis magnètics

L'acer al silici, o acer elèctric, és un aliatge de silici de -ferro- baix en carboni dissenyat per a circuits magnètics. L'addició de silici augmenta la resistivitat elèctrica, la qual cosa redueix la pèrdua-de corrents de Foucault, i perfecciona la resposta magnètica perquè els nuclis es puguin magnetitzar i desmagnetitzar amb menys energia. El resultat és un material que combina una alta densitat de flux de saturació amb una baixa pèrdua de nucli, la qual cosa el converteix en l'opció estàndard per als nuclis de transformadors i-maquines rotatives.

Generació i distribució d'energia

Transformadors de potència

Els transformadors són la columna vertebral de la xarxa elèctrica. Els seus nuclis estan construïts a partir de laminacions d'acer de silici orientades a gra-apilats, de manera que el flux magnètic segueix la direcció de magnetització fàcil de la textura Goss. L'alt contingut de silici suprimeix els corrents de Foucault, mentre que la baixa pèrdua d'histèresi manté el transformador eficient a la càrrega nominal i parcial. La selecció de grau es basa en la classe de pèrdua definida a GB/T 2521 i IEC 60404-8-4, amb laminacions més primes escollides per a dissenys de major eficiència.

Generadors elèctrics

Els generadors converteixen l'energia mecànica en energia elèctrica. L'acer al silici no-orientat s'utilitza als estators i rotors dels generadors perquè el camp giratori canvia de direcció contínuament i el material ha de ser magnèticament isòtrop. Els graus de pèrdua més baixos redueixen la calefacció en màquines grans i milloren l'eficiència general de les centrals elèctriques.

Indústria de l'automoció

Motors de tracció de vehicles elèctrics

El motor de tracció és el cor d'un sistema de conducció de vehicle elèctric. Els nuclis de motor fets d'acer de silici no-orientat aconsegueixen una major eficiència i densitat de potència, cosa que amplia el rang de conducció i redueix el cost de la bateria. Els graus-d'alta resistència amb pèrdues baixes s'utilitzen en rotors d'alta-velocitat, on es requereixen rendiments magnètics i resistència mecànica.

Alternadors i Arrancadors

Els vehicles convencionals encara depenen d'alternadors i arrencadors amb nuclis d'acer al silici. S'apliquen els mateixos principis de reducció-de pèrdues: un millor nucli d'acer millora l'economia de combustible i la fiabilitat del sistema de càrrega.

Motors industrials i electrodomèstics

Els compressors, els ventiladors, les bombes i els electrodomèstics utilitzen motors de -cavalls de potència fraccionats amb nuclis d'acer al silici. Com que aquests motors funcionen durant milers d'hores, fins i tot una petita reducció de la pèrdua del nucli es tradueix en un estalvi energètic important. Les classes d'eficiència dels motors, per exemple els nivells IE2 a IE4, es compleixen en part mitjançant millors materials bàsics i laminacions més fines.

Com seleccionar el grau d'acer al silici adequat

Confirmeu la freqüència de funcionament: les aplicacions de potència de 50/60 Hz utilitzen graus estàndard; És possible que les unitats de freqüència-variables necessitin laminacions més fines.

Trieu el tipus de material: orientat-gra per a transformadors, no-orientat per a màquines rotatives.

Comproveu la classe de pèrdua i el gruix: 0,23-0,35 mm per als transformadors d'alta eficiència, 0,35-0,65 mm per als motors.

Verificar els requisits de recobriment: el punxonat i la soldadura necessiten recobriments aïllants específics amb una resistència interlaminar definida.

PMF

1. Quin és el contingut típic de silici de l'acer elèctric?

El contingut de silici oscil·la entre el 0,5% i el 4,5%. Un silici més alt augmenta la resistivitat i redueix la pèrdua, però fa que l'acer sigui més dur i més trencadís, de manera que el màxim pràctic és al voltant del 3,2% per a molts graus de motor.

2. Per què els nuclis dels transformadors estan fets d'acer orientat-gra?

L'acer-orientat al gra es processa de manera que la direcció de magnetització fàcil s'alinea amb la direcció de rodament. En un transformador, el camí del flux està ben definit, de manera que orientar els grans al llarg d'aquest camí maximitza la permeabilitat i minimitza la pèrdua.

3. Quina diferència hi ha entre l'acer al silici GO i ONG?

L'acer GO (orientat-gra) té una textura Goss i s'utilitza quan el flux és unidireccional. L'acer ONG (no-orientat) té propietats magnètiques gairebé isòtropes i s'utilitza en màquines rotatives i petits transformadors.

4. Com afecta el gruix de la laminació a la pèrdua del nucli?

La pèrdua de corrent de Foucault-augmenta amb el quadrat del gruix de la laminació. Per tant, les laminacions més primes redueixen les pèrdues, per això els transformadors d'alta eficiència-utilitzen làmines de 0,23-0,30 mm.

5. Quins estàndards defineixen els graus d'acer al silici?

La classificació de grau i les classes de pèrdua es defineixen a GB/T 2521 i IEC 60404-8-4 per a acer orientat i IEC 60404-8-2 per a acer no orientat; Els mètodes de mesura segueixen IEC 60404-2.