M0H Grain-orienteret siliciumstålplade: egenskaber, forarbejdning og anvendelser

Hvad er korn-orienteret siliciumstål?

Korn-orienteret (GO) siliciumstål er et fladt-valset elektrisk stål, hvor krystalkornene er justeret langs rulleretningen gennem kontrolleret varmvalsning, koldvalsning og endelig udglødning. Denne Goss-tekstur får den lette magnetiseringsretning til at falde sammen med rulleretningen, hvilket giver meget høj permeabilitet og lavt kernetab langs den akse - præcis, hvad transformatorkerner har brug for, fordi den magnetiske flux i en viklet eller stablet kerne følger en defineret bane.

GO-stål er klassificeret ved magnetisk polarisering ved 800 A/m (B8). Konventionelle korn-orienterede (CGO) kvaliteter har B8 under omkring 1,88 T, mens høj magnetisk induktion (HiB) kvaliteter når 1,88-1,95 T. Produkter i M0H-familien er bestilt efter kvalitetsbetegnelse, nominel tykkelse og garanteret tabsklasse, som skal angives eksplicit på specifikationsarket.

Fremstillingsproces

Råmateriale:lavt-kulstofstål med omkring 3 % silicium, udvalgt på grund af dets høje resistivitet og lave magnetostriktion.

Varmvalsning:forlænger kornene langs rulleretningen og forbereder båndet til yderligere reduktion.

Udglødning og koldvalsning:en to-rute med mellemudglødning bringer strimlen til den endelige tykkelse, typisk 0,23, 0,27, 0,30 eller 0,35 mm.

Afkulning og isoleringsbelægning:fjerner resterende kulstof for at kontrollere magnetisk ældning og påfører en fosfat-baseret belægning, der giver interlaminær isolering og fungerer som en base for stress-udglødning.

Endelig udglødning:udvikler Goss-teksturen og de endelige magnetiske egenskaber i en kontrolleret atmosfære.

Magnetiske og mekaniske egenskaber

De specificerede egenskaber følger IEC 60404-8-7 og ASTM A876: specifikt totalt tab ved 1,7 T og 50 Hz (P17/50), magnetisk polarisering ved 800 A/m (B8), lamineringsfaktor, belægningsklasse og dimensionstolerancer. Typiske P17/50-værdier spænder fra omkring 0,9 W/kg for de tyndeste HiB-kvaliteter til omkring 1,4 W/kg for 0,35 mm CGO-kvaliteter, med B8 på eller over 1,88 T for HiB-materiale. Tabellen nedenfor opsummerer de almindelige tykkelsesklasser.

Nominel tykkelse (mm)	Typisk P17/50-område (W/kg)	Typisk brug
0.23	0.90-1.00	Store strømtransformatorer,-det laveste tab af kerner
0.27	0.95-1.10	Strøm- og store distributionstransformere
0.30	1.05-1.20	Fordelingstransformatorer, reaktorer
0.35	1.20-1.40	Fordelingstransformatorer, viklede kerner

Værdier er typiske offentliggjorte intervaller for standard GO-kvaliteter; garanterede tal bekræftes mod materialecertifikatet inden levering.

Ansøgninger

Strøm- og distributionstransformatorkerner, den dominerende anvendelse, hvor den faste fluxretning gør det muligt at udnytte det anisotrope materiale fuldt ud.

Viklede kerner til strømtransformatorer og instrumenttransformatorer.

Reaktorkerner og mættelige magnetiske komponenter.

Kerner til specielle maskiner og magnetiske forstærkere, der arbejder ved strømfrekvens.

Bemærk, at roterende maskiner såsom motorer og generatorer bruger ikke-orienteret stål, fordi deres fluxretning roterer; korn--orienteret materiale er reserveret til transformator--applikationer, hvor fluxvejen er fast.

Håndtering og behandling af noter

Klipning og udstansning skaber grater, der kan kortslutte-tilstødende lamineringer; afgrat kanterne og kontroller interlaminar isolationsmodstand.

Sårede og bøjede kerner kræver spændingsaflastning-ved ca. 800 C i en beskyttende atmosfære for at genoprette permeabiliteten efter mekanisk bearbejdning.

Håndter med handsker og hold spolerne tørre; belægningsskader øger-hvirvelstrømtab mellem lamineringer.

Bekræft belægningens integritet efter bearbejdning ved hjælp af overfladeisolationsmodstandstesten beskrevet i GB/T 2522 og IEC 60404-1.1.

Standarder

Produktspecifikationer: IEC 60404-8-7 (GO-stål), GB/T 2521, ASTM A876. Testmetoder: Epstein-ramme i henhold til IEC 60404-2 og GB/T 3655, enkeltarks tester i henhold til IEC 60404-3 og belægningsmodstand iht. GB/T 2522.

Ofte stillede spørgsmål

Hvad er forskellen mellem CGO og HiB stål?

Grænsen er magnetisk polarisering ved 800 A/m (B8): CGO-kvaliteter er under ca. 1,88 T, HiB-kvaliteter når 1,88-1,95 T. HiB-materiale giver lavere kernetab for samme tykkelse og foretrækkes til store krafttransformatorer, hvor kapitaliseringen af ​​tab er betydelig.

Hvilken tykkelse skal jeg vælge?

Tyndere materiale giver lavere strømtab-, men koster mere og har en lavere lamineringsfaktor. I praksis passer 0,30 mm til fordelingstransformatorer, mens 0,23-0,27 mm bruges til store krafttransformere; 0,35 mm forbliver almindeligt for sår og små kerner.

Hvorfor bruges GO-stål i transformere, men ikke motorer?

Fordi det er anisotropt: ydeevnen er fremragende langs rulleretningen og dårlig på tværs af den. Transformatorflux følger en fast bane, men motorflux roterer, så motorer bruger ikke-orienteret stål.

Hvordan måles kernetab?

Ved Epstein-rammemetoden i henhold til IEC 60404-2 og GB/T 3655, eller med en enkeltarks tester i henhold til IEC 60404-3, ved den nominelle induktion og frekvens, normalt 1,7 T og 50 Hz for GO-materiale.

Hvilke standarder regulerer GO siliciumstål?

IEC 60404-8-7, GB/T 2521 og ASTM A876 definerer kvaliteter og garanterede egenskaber; GB/T 2522 og IEC 60404-1.1 belægnings- og lamineringstest.

Hvordan leveres materialet?

Som spoler, slidsstrimler eller afskårne plader, med eller uden isoleringsbelægning. Bekræft bredde, masse, indre og ydre diameter for spoler og den påkrævede kvalitet, tykkelse og tabsklasse i købsspecifikationen.