M0H Зернисто-орієнтована листова кремнієва сталь: властивості, обробка та застосування

Що таке кремнієва листова-орієнтована сталь?

Кремнієва сталь із-орієнтованою зернистою (GO) — це плоскокатана-електротехнічна сталь, у якій кристалічні зерна вирівнюються вздовж напрямку прокатки за допомогою контрольованої гарячої прокатки, холодної прокатки та остаточного відпалу. Завдяки текстурі Госса напрямок легкого намагнічення збігається з напрямком кочення, забезпечуючи дуже високу проникність і низькі втрати в осерді вздовж цієї осі - саме те, що потрібно осердям трансформатора, оскільки магнітний потік у змотаному або складеному осерді слідує визначеному шляху.

Сталь GO класифікується за магнітною поляризацією 800 А/м (B8). Традиційні сорти з -орієнтацією на зерно (CGO) мають B8 нижче приблизно 1,88 Тл, тоді як сорти з високою магнітною індукцією (HiB) досягають 1,88-1,95 Тл. Продукти сімейства M0H впорядковуються за позначенням сорту, номінальною товщиною та класом гарантованих втрат, які мають бути чітко вказані в технічних характеристиках.

Виробничий процес

Сировина:низько{0}}вуглецева сталь із приблизно 3% кремнію, вибрана через високий питомий опір і низьку магнітострикцію.

Гаряча прокатка:подовжує зерна вздовж напрямку прокатки і готує смугу до подальшого обрізання.

Відпал і холодна прокатка:дво{0}}етапний шлях із проміжним відпалом доводить стрічку до кінцевої товщини, як правило, 0,23, 0,27, 0,30 або 0,35 мм.

Зневуглецювання та ізоляційне покриття:видаляє залишковий вуглець для контролю магнітного старіння та наносить покриття-на основі фосфату, яке забезпечує міжшарову ізоляцію та діє як основа для-відпалу зняття напруги.

Остаточний відпал:розвиває текстуру Госса та кінцеві магнітні властивості в контрольованій атмосфері.

Магнітні та механічні властивості

Зазначені властивості відповідають стандартам IEC 60404-8-7 і ASTM A876: питомі загальні втрати при 1,7 Т і 50 Гц (P17/50), магнітна поляризація при 800 А/м (B8), коефіцієнт шарування, клас покриття та допуски на розміри. Типові значення P17/50 коливаються від приблизно 0,9 Вт/кг для найтонших марок HiB до приблизно 1,4 Вт/кг для марок CGO 0,35 мм, з B8 на рівні 1,88 T або вище для матеріалів HiB. У таблиці нижче наведено загальні класи товщини.

Номінальна товщина (мм)	Типовий діапазон P17/50 (Вт/кг)	Типове використання
0.23	0.90-1.00	Великі силові трансформатори, сердечники з найменшими-втратами
0.27	0.95-1.10	Силові та великі розподільні трансформатори
0.30	1.05-1.20	Розподільні трансформатори, реактори
0.35	1.20-1.40	Розподільні трансформатори, намотані сердечники

Значення є типовими опублікованими діапазонами для стандартних оцінок GO; гарантовані показники підтверджуються сертифікатом матеріалу перед доставкою.

Додатки

Сердечники силових і розподільних трансформаторів, домінуюче застосування, де фіксований напрямок потоку дозволяє повністю використовувати анізотропний матеріал.

Намотані сердечники для трансформаторів струму та вимірювальних трансформаторів.

Активні зони реакторів і магнітні компоненти, що насичуються.

Сердечники для спеціальних машин і магнітних підсилювачів, що працюють на промисловій частоті.

Зауважте, що обертові машини, як-от двигуни та генератори, використовують не-орієнтовану сталь, оскільки їхній напрямок потоку обертається; орієнтований на зерно-матеріал зарезервовано для додатків типу трансформатора-, де шлях потоку є фіксованим.

Обробка та обробка приміток

Зрізання та пробивання створюють задирки, які можуть закоротити-замикання сусідніх шарів; зніміть задирки з країв і перевірте опір міжшарової ізоляції.

Змотані та зігнуті сердечники потребують-відпалу для зняття напруги при температурі приблизно 800 C у захисній атмосфері, щоб відновити проникність після механічної обробки.

Працюйте в рукавичках і тримайте котушки сухими; пошкодження покриття збільшує втрати-вихрового струму між шаруваннями.

Перевірте цілісність покриття після обробки, використовуючи тест на опір ізоляції поверхні, описаний у GB/T 2522 та IEC 60404-1.1.

Стандарти

Технічні характеристики продукту: IEC 60404-8-7 (сталь GO), GB/T 2521, ASTM A876. Методи випробування: рама Епштейна згідно з IEC 60404-2 і GB/T 3655, тестер для одного аркуша згідно з IEC 60404-3 і стійкість покриття за GB/T 2522.

Часті запитання

Яка різниця між сталлю CGO та HiB?

Межею є магнітна поляризація при 800 А/м (B8): класи CGO нижче приблизно 1,88 Тл, класи HiB досягають 1,88-1,95 Тл. Матеріал HiB забезпечує менші втрати в сердечнику за тієї ж товщини та є кращим для великих силових трансформаторів, де капіталізація втрат є значною.

Яку товщину вибрати?

Більш тонкий матеріал дає менші втрати на вихровий-струм, але коштує дорожче та має нижчий коефіцієнт розшарування. На практиці 0,30 мм підходить для розподільних трансформаторів, тоді як 0,23-0,27 мм використовується для великих силових трансформаторів; 0,35 мм залишається звичайним для намотаних і малих сердечників.

Чому сталь GO використовується в трансформаторах, але не в двигунах?

Оскільки він анізотропний: продуктивність чудова вздовж напрямку кочення і погана вздовж нього. Потік трансформатора рухається по фіксованому шляху, але потік двигуна обертається, тому двигуни використовують не-орієнтовану сталь.

Як вимірюються втрати в сердечнику?

За методом рамки Епштейна згідно з IEC 60404-2 і GB/T 3655 або за допомогою тестеру для одного аркуша відповідно до IEC 60404-3 при номінальній індукції та частоті, як правило, 1,7 Т і 50 Гц для матеріалу GO.

Які стандарти регулюють кремнієву сталь GO?

Стандарти IEC 60404-8-7, GB/T 2521 та ASTM A876 визначають сорти та гарантовані властивості; GB/T 2522 та IEC 60404-1.1 охоплюють випробування покриття та ламінування.

Як подається матеріал?

У вигляді рулонів, розрізаних смуг або листів, з ізоляційним покриттям або без нього. Підтвердьте ширину, масу, внутрішній і зовнішній діаметр рулонів, а також необхідний сорт, товщину та клас втрати в специфікації придбання.