CRGO Grain-orienteret siliciumstållamineringskerne til transformere

Kornorienteret-siliciumstål, almindeligvis forkortet som CRGO, er standardkernematerialet til kraft- og distributionstransformatorer. Det bruges, fordi siliciumstål er et magnetisk materiale med høj permeabilitet: I en strømforsynet spole producerer det en stor magnetisk induktion, som tillader transformeren at være mindre for den samme effekt. Denne artikel forklarer CRGO's materialeegenskaber, dens rolle i transformatorens ydeevne, de tilgængelige kvaliteter og mulighederne ved fremstilling af lamineringskerner.

Hvorfor siliciumstål bruges til transformatorkerner

CRGO stål har høj elektrisk resistivitet og høje magnetiske egenskaber langs rulleretningen. Det reducerer kernetab i transformere og forbedrer korrosionsbestandigheden. Fordi kernen udgør hovedparten af ​​transformatoren, skal det anvendte materiale være integreret i den samlede ydeevne. Jernkernen i en transformator er lamineret for at reducere hvirvelstrømme, som er de små cirkulerende strømme induceret af det skiftende magnetfelt, der skabes af vekselstrømmen i den første spole. Tynde lamineringer med en isolerende belægning imellem dem begrænser disse strømme og holder kernetabet lavt.

Materialeegenskaber

Høj magnetisk permeabilitet: Materialet bærer høj magnetisk fluxtæthed med lav magnetiseringskraft langs rulleretningen, hvilket forbedrer effektiviteten af ​​elektrisk energitransmission.

Lavt kernetab: Hysterese og hvirvelstrømstab minimeres ved tilsætning af silicium, som øger resistiviteten, og ved en fremstillingsproces, der justerer kornene i et regulært mønster.

Høj elektrisk resistivitet: Siliciumindholdet reducerer generering af hvirvelstrøm og dermed tab af hvirvelstrøm.

Gode ​​mekaniske egenskaber: høj mekanisk elasticitet gør det muligt for kernen at modstå mekanisk belastning og vibrationer, mens den holder en stabil form under drift.

Høj grad af orientering: kornene er meget orienterede i rulleretningen, hvilket optimerer magnetisk ydeevne i den retning.

Rolle i Transformer Performance

Reduktion af energitab: Lavt kernetab forbedrer transformatoreffektiviteten, sænker driftsomkostningerne og minimerer energispild.

Forbedring af magnetisk fluxtransmission: høj permeabilitet muliggør effektiv konvertering og transmission af elektrisk energi og stabil drift af elsystemet.

Minimering af størrelse og vægt: Der kræves mindre kernemateriale til samme effekt, hvilket sparer plads og omkostninger.

Reduktion af støj og vibrationer: Lav magnetostriktion reducerer støj og vibrationer under drift, forbedrer stabiliteten og reducerer påvirkningen af ​​omgivelserne.

Tilgængelige karakterer

Tabellerne nedenfor viser almindelige, høje-induktions- og domæne-raffinerede kvaliteter af korn-orienteret siliciumstål med typiske kernetab og induktionsværdier ved 50 Hz.

Grad	Bredde (mm)	Maks. kernetab ved 1,7 T/50 Hz (W/kg)	Lamineringsfaktor (%)	Min induktion ved B800 (T)
23Q110	35-1200	1.10	97.2	1.82
23Q120	35-1200	1.20	97.2	1.82
27Q120	35-1200	1.20	97.5	1.82
30G120	35-1200	1.20	98.0	1.82
B23P085	35-1200	0.85	97.2	1.88
B27P100	35-1200	1.00	97.5	1.89
B20R070	35-1200	0.70	97.0	1.86
B23R085	35-1200	0.85	97.2	1.88
B27RK085	35-1200	0.85	97.5	1.89

Grader, der begynder med Q, er konventionelle korn--orienterede typer, P-kvaliteter er høje-induktionstyper, og R-kvaliteter er domæne-raffinerede laser-behandlede typer med det laveste kernetab. Værdier er referencedata, og den gældende karakter bør aftales for hvert transformerdesign.

Egenskaber til fremstilling af lamineringskerne

Maksimal vægt af automatisk stablet kerne: 60 tons.

Maksimal vægt af manuelt stablet kerne: 120 tons.

Spaltegrænse ved samlingen: mindre end 1 mm.

Præcision af vindueshøjde: plus eller minus 1 mm.

Præcision af vinduesbredde: plus eller minus 1 mm.

Typiske applikationer

Krafttransformere til transmission og distribution, fra store enheder til små og mellemstore distributionstransformere.

Elektroniske transformere såsom switch-strømforsyningstransformatorer, lydtransformatorer og pulstransformatorer.

Reaktorer, motorer, generatorer, instrumenttransformatorer og magnetiske forstærkere.

Ofte stillede spørgsmål

Q1. Hvad betyder CRGO?

CRGO står for koldt-valset korn-orienteret siliciumstål. Kornene er orienteret i rulleretningen for at maksimere magnetisk permeabilitet og minimere kernetab i den retning.

Q2. Hvorfor er transformatorkernen lamineret?

Laminering af kernen i tynde plader med isolerende belægninger bryder banen for hvirvelstrømme induceret af det vekslende magnetfelt, hvilket reducerer hvirvelstrømtab og opvarmning.

Q3. Hvad er forskellen mellem konventionel og høj-induktionskarakterer?

Høje-induktionskvaliteter såsom B23P085 giver lavere kernetab og højere magnetisk induktion end konventionelle kvaliteter såsom 23Q120, hvilket reducerer kernestørrelsen og vægten af ​​transformeren.

Q4. Hvad er domæneforfining?

Domæne-raffinerede kvaliteter behandles med en laser eller anden proces for at underinddele de magnetiske domæner, hvilket yderligere reducerer hysteresetab. Disse karakterer har de laveste kernetabsværdier.

Q5. Hvad er en lamineringsfaktor?

Lamineringsfaktoren er forholdet mellem det faktiske magnetiske-tværsnit og det geometriske-tværsnit af kernestakken. Højere værdier indikerer tyndere isolerende belægninger og en mere effektiv kerne.

Q6. Hvor stor en lamineringskerne kan fremstilles?

Med automatisk stabling kan der fremstilles kerner op til 60 tons, og manuelt stablede kerner op til 120 tons, med fugemellemrum under 1 mm og vinduespræcision på plus eller minus 1 mm.