Cold Rolled Grain Oriented (CRGO) Silicon Steel | Katangian at mga Application
Ang pagdaragdag ng silicon (Si) sa bakal (Fe) sa tamang proporsyon sa tulong ng tiyak na proseso ng paggawa ay lubhang nagpapabuti ng magnetic at elektrikal na katangian ng bakal. Sa dulo ng ika-19 siglo, natuklasan na ang pagdaragdag ng silicon sa bakal ay lubhang nagpapabuti ng resistivity ng bakal, kaya ang silicon steel o ang kilala natin ngayong electrical steel ay nabuo. Hindi lamang ito nagbawas ng eddy current losses sa bakal, kundi may napansin ding malaking pagpapabuti sa magnetic permeability at pagbawas sa magnetostriction. Ang talahanayan sa ibaba ay nagpapakita kung paano ang ilang mga elektrikal at magnetic na pag-uugali ng bakal ay nagbabago sa pamamagitan ng pagdaragdag ng silicon.
Si N. P. Goss, ang unang imbentor ng proseso ng paggawa ng cold rolled grain oriented silicon steel o CRGO steel noong 1933, ay nagbigay ng ideya sa kanyang sariling salita: "Mayroon akong ebidensyang eksperimental na nagpapahiwatig sa akin na mayroong aparenteng relasyon sa pagitan ng laki ng butil at ductility ng isang specimen at ang kanyang magnetic properties. Ang ebidensyang ito ay nagpapakita na ang maliit, pantay na butil at mataas na ductility ay kasama ang mataas na permeability". Ang ideyang ito ay nagresulta sa rebolusyon sa industriya ng bakal na nag-udyok sa produksyon ng mataas na uri ng bakal. Batay sa oryentasyon ng mga butil, mayroong dalawang uri ng silicon-steels:
Grain Oriented Silicon Steel (GO).
Non-grain Oriented Silicon Steel (GNO).
Sa mga susunod na seksyon, ipaglalaban natin ang GO steel. Partikular, ipaglalaban natin ang cold rolled grain oriented (CRGO) silicon steel at ang kanyang mga aplikasyon.
Cold Rolling of Steel
Ito ay ginagawa upang bawasan ang lapad ng bakal sa saklaw ng 0.1 mm hanggang 2 mm na hindi maaaring makamit sa pamamagitan ng hot rolling. Sa panahon ng prosesong ito, sa ilalim ng mapagkukunang kontroladong kondisyon, makamit ang optimum na magnetic characteristics sa direksyon ng pag-roll. Ang direksyong ito ay kilala rin bilang Goss texture (110)[001] na ang direksyon ng madaling magnetization sa direksyon ng pag-roll. Ito ay ipinapakita sa larawan sa ibaba. Ang grain-oriented steel ay hindi ginagamit sa mga rotating electrical machines kung saan ang magnetic field ay nasa plano ng mga sheets ngunit ang anggulo sa pagitan ng magnetic field at direksyon ng pag-roll ay patuloy na nagbabago. Para sa layuning ito, ginagamit ang non-grain oriented silicon steel.
Schematic representation of the (110)[001] rolling texture or Goss texture
Properties of CRGO Steel
Ito ay isang soft magnetic material at may mga sumusunod na katangian:
Mataas na magnetic permeability.
Nabawasan ang magnetostriction.
Mataas na resistivity.
Mataas na stacking o laminating factor na nagbibigay ng mas kompak na disenyo ng core at kaya naman mas mababa ang materyales na kinakailangan.
Mababang losses.
Grades of CRGO Steel
Ang mga maagang grado ng bakal ay kilala bilang M7 (0.7 watts /lb sa 1.5T/60Hz) at M6 (.6 watts/lb sa 1.5T/60Hz).
Kapareho, ang M5, M4, at M3 grades ay naimbento noong huling bahagi ng animnapu.
Isang bagong materyal na tinatawag na Hi-B na may kakaibang degree ng orientation at 2 – 3 grade mas mahusay kaysa sa tradisyonal na produkto ng CRGO steel.
Application of CRGO Silicon Steel as Transformer Core
Ang CRGO grade steel ay pangunahing ginagamit bilang core material para sa power transformers at distribution transformers. Ito ay maaaring ipaliwanag bilang sumusunod:
Ang mataas na magnetic permeability ay nagdudulot ng mababang excitation currents at mababang inductions.
Mababang hysteresis at eddy current losses.
Pinakamahusay na lamination factor na nagbibigay ng mas magandang at kompak na disenyo at kaya naman mas mababa ang materyales na kinakailangan.
Mataas na knee saturation characteristics.
Mababang antas ng magnetostriction na nagdudulot ng pagbawas ng ingay.
Nagpapabuti ng pagiging madali ng winding at nagpapataas ng productivity.
Future Scope of CRGO Silicon Steel
Bagama't may mga alternatibo sa CRGO grades ng bakal tulad ng nickel-iron, mu-metal, amorphous boron strip, superglass, atbp., ang CRGO steel pa rin ang pinakamahusay na pagpipilian sa industriya ng transformer. Ang mga alloy tulad ng amorphous metal Fe78-B13-Si9 ay ipinakita na may mas mababang core losses kapag ginamit bilang core ng distribution transformer kumpara sa CRGO grade steel. Ang optimal na konstituyente ng pagdaragdag ng silicon sa bakal ay maaaring baguhin ang texture upang makamit ang nais na magnetic properties kapag gawa sa ilalim ng kontroladong kondisyon.
Pahayag: Respetuhin ang original, mahusay na artikulo na karapat-dapat na i-share, kung may infringement mag-contact upang tanggalin.
