Soğutmalı Yönü Belirlenmiş (CRGO) Silisyum Çeliği | Özellikleri Uygulamaları
Demir (Fe) içinde silikon (Si) belirli bir üretim süreciyle doğru oranda eklenmesi, demirin manyetik ve elektriksel özelliklerini önemli ölçüde geliştirir. 19. yüzyılın sonlarına doğru, silikonun demire eklenmesinin demirin direnç değerini önemli ölçüde artırdığı keşfedilmiştir ve bu sayede silikon çeliği veya bugünkü adıyla elektrik çeliği geliştirilmiştir. Bu, çelikteki türbülans kayıplarını azalttı, aynı zamanda manyetik geçirgenlikte önemli bir iyileşme ve manyetik daralma azalması gözlemlendi. Aşağıdaki tablo, silikonun eklenmesiyle demirin bazı elektriksel ve manyetik davranışlarının nasıl değiştiğini göstermektedir.
N. P. Goss, 1933'te soğuk yuvarlanmış grain yönlendirilmiş silikon çeliği (CRGO çeliği) üretim sürecinin erken bulucusu, kendi sözleriyle "Deneysel kanıtlarım, bir örneğin grain büyüklüğü ve dökülebilirliği ile manyetik özellikleri arasında apaçık bir ilişki olduğunu düşünmemi sağlıyor. Bu kanıtlar, küçük, düzgün grainler ve yüksek dökülebilirlik yüksek geçirgenliğe eşlik ettiğini gösteriyor." Bu fikir, çelik endüstrisinde devrim yaratarak yüksek kaliteli çeliklerin üretimine yol açmıştır. Grain yönüne göre iki tür silikon çeliği vardır:
Grain Yönlendirilmiş Silikon Çeliği (GO).
Non-grain Yönlendirilmiş Silikon Çeliği (GNO).
Sonraki bölümlerde, GO çeliğini tartışacağız. Özellikle, soğuk yuvarlanmış grain yönlendirilmiş (CRGO) silikon çeliğini ve uygulamalarını ele alacağız.
Çeliğin Soğuk Yuvarlanması
Bu işlem, sıcak yuvarlama ile elde edilemeyen 0.1 mm ila 2 mm arasındaki çelik kalınlığını azaltmak için yapılır. Bu süreç sırasında, dikkatlice kontrol edilen koşullar altında, yuvarlanma yönünde en iyi manyetik karakteristikler elde edilir. Bu yön ayrıca Goss dokusu (110)[001] olarak da bilinir ve yuvarlanma yönündeki kolay mıknatıslanma yönüdür. Bu, aşağıdaki resimde gösterilmiştir. Grain yönlendirilmiş çelik, manyetik alan in levha düzlemindedir ancak manyetik alan ve yuvarlanma yönü arasındaki açı sürekli değiştiği rotasyonel elektrik makinelerinde kullanılmaz. Bu amaçla non-grain yönlendirilmiş silikon çeliği kullanılır.
(110)[001] yuvarlama dokusu veya Goss dokusunun şematik gösterimi
CRGO Çeliğin Özellikleri
Bu, yumuşak manyetik malzemedir ve aşağıdaki özelliklere sahiptir:
Yüksek manyetik geçirgenlik.
Azaltılmış manyetik daralma.
Yüksek direnç.
Yüksek yığılma veya lamine faktörü, kompakt çekirdek tasarımlarına olanak tanır.
Düşük kayıplar.
CRGO Çeliğin Kalite Düzeyleri
Erken çelik kalite düzeyleri M7 (1.5T/60Hz'de 0.7vat/lb) ve M6 (1.5T/60Hz'de 0.6vat/lb) olarak bilinirdi.
Benzer şekilde, M5, M4 ve M3 kalite düzeyleri 1960'ların sonlarında geliştirildi.
Hi-B adında yeni bir malzeme, geleneksel CRGO çeliği ürünleriyle karşılaştırıldığında 2-3 kalite düzeyi daha iyi bir yönelim derecesine sahiptir.
CRGO Silikon Çeliğin Trafo Çekirdeği Olarak Uygulaması
CRGO kalite düzeyi çeliği, çoğunlukla güç transformatörleri ve dağıtım transformatörleri için çekirdek malzemesi olarak kullanılır. Bunu aşağıdaki gibi açıklayabiliriz:
Yüksek manyetik geçirgenlik, düşük tahrik akımlarına ve düşük indüksiyonlara neden olur.
Düşük histeresis ve turbülans kayıpları.
Mükemmel lamine faktörü, daha iyi ve kompakt tasarımlara ve dolayısıyla daha az malzeme ihtiyacına neden olur.
Yüksek diz boyu doygunluk özellikleri.
Çok düşük seviyede manyetik daralma, gürültü azaltmasına neden olur.
Bobinlemenin kolaylığını artırır ve üretkenliği geliştirir.
CRGO Silikon Çeliğin Geleceği
CRGO kalite düzeyi çeliğin alternatifleri olarak nikkel-demir, mu-metal, amorfe boron şeridi, süpercam gibi malzemeler mevcuttur, ancak CRGO çeliği hala transformatör endüstrisinde üstün bir tercihtir. Amorfe metal Fe78-B13-Si9 gibi alaşımlar, dağıtım transformatörünün çekirdeği olarak kullanıldığında, CRGO kalite düzeyi çeliğe kıyasla çok daha düşük çekirdek kayıplarına sahip olduğu görülmüştür. Kontrollü koşullar altında üretilmiş durumda, çelikteki silikonun optimum bir miktarının eklenmesi, istenen manyetik özelliklere ulaşmak için dokuyu değiştirebilir.
Açıklama: Orijinali saygı duyulmalı, paylaşılacak iyi makalelerdir, telif hakkı ihlali varsa lütfen silme talebinde bulunun.
