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 ilang proseso ng paggawa ay lubhang nagpapabuti ng magnetic at electrical na katangian ng bakal. Sa dulo ng ika-19 na siglo, natuklasan na ang pagdaragdag ng silicon sa bakal ay lubhang nagpapabuti ng resistivity ng bakal at kaya ang silicon steel o ang tinatawag natin ngayon bilang electrical steel ay nailikha. Hindi lamang ito nagbawas ng eddy current losses sa steel, kundi mayroong malaking pagkakaunlad sa magnetic permeability at pagbawas sa magnetostriction. Ang talahanayan sa ibaba ay nagpapakita kung paano ang ilang electrical at magnetic na pag-uugali ng bakal ay nagbabago sa 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 nagsabi sa kanyang sariling salita na “Mayroon akong experimental na ebidensya 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 nagdulot ng rebolusyon sa industriya ng bakal na nagresulta sa paggawa ng mataas na grado 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, ipaglaban natin ang GO steel. Partikular, ipaglaban natin ang cold rolled grain oriented (CRGO) silicon steel at ang kanyang aplikasyon.
Cold Rolling ng Bakal
Ito ay ginagawa upang bawasan ang kapal ng bakal sa range ng 0.1 mm hanggang 2 mm na hindi maaaring makamit sa pamamagitan ng hot rolling. Sa panahon ng prosesong ito, sa ilalim ng maingat na kontroladong kondisyon, matutukoy ang optimum na magnetic characteristics sa direksyon ng rolling. Ang direksyon na ito ay kilala rin bilang Goss texture (110)[001] na ang direksyon ng madaling magnetization sa direksyon ng rolling. Ito ay maaaring ipakita sa larawan sa ibaba. Ang grain-oriented na bakal ay hindi ginagamit sa mga rotating electrical machines kung saan ang magnetic field ay nasa plane ng mga sheets ngunit ang angle sa pagitan ng magnetic field at direksyon ng rolling ay patuloy na nagbabago. Para sa layuning ito, ginagamit ang nongrain oriented silicon steel.
Schematic representation ng (110)[001] rolling texture o Goss texture
Properties ng CRGO Steel
Ito ay isang soft magnetic material at mayroong sumusunod na katangian:
Mataas na magnetic permeability.
Nabawasan na magnetostriction.
Mataas na resistivity.
Mataas na stacking o laminating factor na nagpapahintulot ng compact core designs.
Mababang losses.
Grades ng CRGO Steel
Ang mga unang grades ng bakal ay kilala bilang M7 (0.7 watts /lb sa 1.5T/60Hz) at M6 (.6 watts/lb sa 1.5T/60Hz).
Gayundin, ang M5 M4 at M3 grades ay nailikha noong huling animties.
Isang bagong materyal na tinatawag na Hi-B ay may marangyang degree ng oryentasyon at 2 – 3 grade mas mahusay kaysa sa conventional CRGO steel products.
Aplikasyon ng CRGO Silicon Steel bilang Transformer Core
Ang CRGO grade na bakal 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 nagbibigay ng mababang excitation currents at mababang inductions.
Mababang hysteresis at eddy current losses.
Excelente na lamination factor na nagpapahintulot ng mas mahusay at compact na disenyo at kaya mababang materyales ang kinakailangan.
Mataas na knee saturation characteristics.
Mga napakababang antas ng magnetostriction na nagpapabawas ng ingay.
Nagpapahusay ng madaliang winding at nagpapabuti ng productivity.
Panghinaharap na Saklaw ng CRGO Silicon Steel
Bagama't mayroong 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 transformer industry. Ang mga alloy tulad ng amorphous metal Fe78-B13-Si9 ay ipinakita na may mas mababang core losses kung gagamitin bilang core ng distribution transformer kumpara sa CRGO grade na bakal. Ang optimum na konstituyente ng silicon na idinagdag sa bakal ay maaaring magbago ang texture upang makamit ang kagustuhan magnetic na katangian kapag nilikha sa ilalim ng kontroladong kondisyon.
Pahayag: Respetuhin ang original, mahusay na mga artikulo na karapat-dapat na ibahagi, kung may infringement pakiusap ilipat.
