الغرض من فولاذ السيليكون: سبائك متعددة الاستخدامات للمحركات والمولدات والمحولات

لماذا يتم استخدام فولاذ السيليكون في النوى المغناطيسية

فولاذ السليكون، أو الفولاذ الكهربائي، هو عبارة عن سبيكة من الحديد-منخفضة الكربون-مصممة للدوائر المغناطيسية. تؤدي إضافة السيليكون إلى زيادة المقاومة الكهربائية، مما يقلل من فقدان التيار الدوامي-، ويحسن الاستجابة المغناطيسية بحيث يمكن مغنطة النوى وإزالة مغنطتها بطاقة أقل. والنتيجة هي مادة تجمع بين كثافة تدفق التشبع العالية وخسارة القلب المنخفضة، مما يجعلها الاختيار القياسي للمحولات و-قلوب الآلات الدوارة.

توليد وتوزيع الطاقة

محولات الطاقة

المحولات هي العمود الفقري للشبكة الكهربائية. تم تصنيع قلوبها من طبقات من الفولاذ السيليكوني المحبب المكدس- بحيث يتبع التدفق المغناطيسي اتجاه المغنطة السهل لنسيج جوس. يمنع المحتوى العالي من السيليكون التيارات الدوامية، في حين أن فقدان التباطؤ المنخفض يحافظ على كفاءة المحول عند الحمل المقدر والجزئي. يعتمد اختيار الدرجة على فئة الخسارة المحددة في GB/T 2521 وIEC 60404-8-4، مع اختيار الصفائح الرقيقة للتصميمات ذات الكفاءة الأعلى.

مولدات كهربائية

تقوم المولدات بتحويل الطاقة الميكانيكية إلى طاقة كهربائية. يتم استخدام فولاذ السيليكون غير الموجه - في الأجزاء الساكنة والدوارات للمولد لأن المجال الدوار يغير اتجاهه بشكل مستمر ويجب أن تكون المادة متناحية الخواص مغناطيسيًا. تعمل درجات الخسارة المنخفضة- على تقليل التسخين في الآلات الكبيرة وتحسين الكفاءة الإجمالية لمحطات الطاقة.

صناعة السيارات

محركات جر المركبات الكهربائية

محرك الجر هو قلب نظام قيادة السيارة الكهربائية. تحقق قلوب المحرك المصنوعة من-فولاذ السيليكون غير الموجه كفاءة أعلى وكثافة طاقة أعلى، مما يزيد من نطاق القيادة ويقلل من تكلفة البطارية. تُستخدم درجات القوة العالية- مع الفقد المنخفض في الدوارات عالية السرعة-، حيث يتطلب الأمر كلاً من الأداء المغناطيسي والقوة الميكانيكية.

المولدات والمبتدئين

لا تزال المركبات التقليدية تعتمد على المولدات الكهربائية والمشغلات ذات النوى المصنوعة من السيليكون الصلب. تنطبق نفس مبادئ تقليل الخسارة-: يعمل الفولاذ الأساسي الأفضل على تحسين الاقتصاد في استهلاك الوقود وموثوقية نظام الشحن.

المحركات الصناعية والأجهزة المنزلية

تستخدم الضواغط والمراوح والمضخات والأجهزة المنزلية محركات ذات قوة حصانية جزئية- مع قلب من السيليكون الصلب. ونظرًا لأن هذه المحركات تعمل لآلاف الساعات، فإن أي انخفاض بسيط في فقدان النواة يؤدي إلى توفير كبير في الطاقة. يتم تلبية فئات كفاءة المحركات، على سبيل المثال مستويات IE2 إلى IE4، جزئيًا من خلال مواد أساسية أفضل وطبقات أرق.

كيفية اختيار درجة السيليكون الصلب المناسبة

تأكد من تردد التشغيل: تستخدم تطبيقات الطاقة 50/60 هرتز درجات قياسية؛ قد تحتاج محركات التردد المتغيرة - إلى شرائح أرق.

اختر نوع المادة: حبيبات-موجهة للمحولات، وغير-موجهة للآلات الدوارة.

تحقق من فئة الخسارة والسمك: 0.23-0.35 مم للمحولات عالية الكفاءة، 0.35-0.65 مم للمحركات.

التحقق من متطلبات الطلاء: يحتاج التثقيب واللحام إلى طبقات عازلة محددة ذات مقاومة محددة بين الصفائح.

التعليمات

1. ما هو محتوى السيليكون النموذجي للفولاذ الكهربائي؟

يتراوح محتوى السيليكون من 0.5% إلى 4.5%. يؤدي ارتفاع السيليكون إلى زيادة المقاومة وتقليل الفقد، ولكنه يجعل الفولاذ أكثر صلابة وهشاشة، لذا فإن الحد الأقصى العملي يبلغ حوالي 3.2% للعديد من درجات المحركات.

2. لماذا تصنع قلوب المحولات من الفولاذ المحبب-؟

تتم معالجة الفولاذ الموجه بالحبيبات- بحيث يتوافق اتجاه المغنطة السهل مع اتجاه التدحرج. في المحول، يكون مسار التدفق محددًا بشكل جيد، لذا فإن توجيه الحبيبات على طول هذا المسار يزيد من النفاذية ويقلل من الخسارة.

3. ما هو الفرق بين GO وNGO سيليكون ستيل؟

يتميز الفولاذ GO (الموجه للحبيبات-) بملمس Goss ويستخدم عندما يكون التدفق أحادي الاتجاه. يتمتع فولاذ المنظمات غير الحكومية (غير الموجهة-) بخصائص مغناطيسية متناحية تقريبًا ويستخدم في الآلات الدوارة والمحولات الصغيرة.

4. كيف يؤثر سمك التصفيح على فقدان النواة؟

إيدي-ترتفع خسارة التيار مع مربع سمك التصفيح. ومن ثم فإن الصفائح الرقيقة تقلل من الخسارة، ولهذا السبب تستخدم المحولات ذات الكفاءة العالية-صفائح بسماكة 0.23-0.30 مم.

5. ما هي المعايير التي تحدد درجات السيليكون الصلب؟

يتم تعريف تصنيف الدرجة وفئات الخسارة في GB/T 2521 وIEC 60404-8-4 للفولاذ الموجه وIEC 60404-8-2 للفولاذ غير الموجه؛ تتبع طرق القياس IEC 60404-2.