Oriented Silicon Steel-nin Tranformatorun Effektivliyi və Səs Təsiri Üzerindəki Təsiri

1. Çin'də elektrikli transformatorların istehsal texnologiyasının inkişaf tendensiyaları

Elektrikli transformatorlar öncəliklə iki istiqamətdə inkişaf etməkdədir:

Birinci, extra-böyük süper yüksək voltajlı transformatorlar istiqamətində, voltaj səviyyələri 220kV, 330kV və 500kV-dən 750kV və 1000kV-a doğru ilerləyir.

İkinci, enerji qazancı, kiçik ölçülü, az səsli, yüksək mühümətlü və patlamaqdan qorunma növlərində inkişaf etməkdir. Bu məhsullar əsasən kiçik və ortaölçülü transformatorlardır, məsələn, şəhər və kənd elektrik şəbəkəsinin yenilənməsi üçün təklif olunan yeni S13 və S15 paylaşdırma transformatorları.

Çin'in gələcək transformatorların inkişaf istiqaməti hələ də enerji effektivliyi, az səsli, yangın və patlamaqdan qorunma növlərində və yüksək mənfəətli olacaqdır.

2. Istiqamatlanmış silis çələddən hazırlanmış materialın elektrikli transformatorların performansına təsiri

İnkişaf etmiş sanayi ölkələrdə, transformatorlar üçün istiqamatlanmış silis çələdindən ibarət demirlərin zərərləri ümumi elektrik enerjisinin təxminən 4%-ünü təşkil edir. Buna görə, istiqamatlanmış silis çələddə demir zərərlərini azaltma həmişə dünya çapında silis çələd şirkətlərinin ən vacib araşdırma mövzusu olmuşdur. Demir zərərləri, elektromagnitik dairələr zərəri və histerizm zərəri olaraq bölünə bilər.

Silis çələd materialı ilə bağlı, istiqamatlanmış silis çələddə demir zərərlərini azaltmaq üçün əsas üsullar silis miqdarını artırmaq, lenta qalınlığını azaltmaq və maqnitik domenlərin təkmilləşdirilməsi texnologiyasıdır.

(1) Silis Miqdarını Artırmaq

Hazırda, endüstriy olaraq istehsal olunan silis çələd 3.0% dan çox silis miqdarına malikdir. Bu miqdar 6.5%-ə artırıldığında, silis çələdinin zərərləri ciddi şəkildə azalır, bu da 400Hz-dən 10kHz-ə qədər frekvans diapazonunda istifadə üçün ən yaxşı material olur.

(2) Lenta Qalınlığını Azaltmaq

İstifadə olunan istiqamatlanmış silis çələdlər gittə-gəllə daha inə olmağa meyllər. 0.35mm qalınlığı artıq çıxış etdirilmiş, hazırda ümumi qalınlıklar 0.3mm, 0.27mm, 0.23mm və 0.18mm olaraq, bu, istiqamatlanmış silis çələddə elektromagnitik dairələr zərərini azaltır.

• 0.20mm istiqamatlanmış silis çələd in lenta 400Hz və ya ondan aşağıda istifadə edilə bilər, maqnitik flux sıxlığı 1.5T olaraq və nisbətən az demir zərəri ilə.

• 0.15mm istiqamatlanmış silis çələd in lenta 1kHz frekvansında 1.0T maqnitik flux sıxlığı ilə işlədildikdə, demir zərəri qiyməti 30W/kg-dan aşağıdır. Bu səbəbdən, bu spesifikasiya ehtiva edilən in lenta 1kHz və ya ondan aşağıda istifadə edilə bilər.

• 0.10mm və 0.08mm istiqamatlanmış silis çələd in lentalar 3kHz-dən aşağı frekvanslarda daha uyğun olur. 3kHz frekvansında, 0.10mm istiqamatlanmış silis çələd in lenta təxminən 0.50T maqnitik flux sıxlığı ilə istifadə edilir. Eyni şərtlərdə, 0.08mm spesifikasiyası bir az daha yüksək maqnitik flux sıxlığı qiymətlərini, məsələn 0.50-0.80T, istifadə edə bilər.

• 0.05mm istiqamatlanmış silis çələd in lenta 5kHz frekvansında 0.5-0.6T maqnitik flux sıxlığı qiyməti ilə işləyir. Bu səbəbdən, 0.05mm istiqamatlanmış silis çələd in lenta yuxarıda qeyd olunan beş spesifikasiyanın ən geniş istifadə sahəsinə malikdir və 5kHz və ya ondan aşağıda istifadə edilə bilər.

(3) Maqnitik Domenlərin Təkmilləşdirilməsi

Kəsr Texnologiyası: Yaponiya Narita, istiqamatlanmış silis çələdində maqnitik domen strukturu və zərərlərinə kəsrin təsiri haqqında bildirib, kəsrin lintənin yönünə perpendikulyar olması, maqnitik domen duvar aralığını və elektromagnitik dairələr zərərini effektiv şəkildə azaldacağını göstərib.

Lazer İşləmə Texnologiyası, sürətli istidama və soyuğuna olan xüsusiyyətlərdən istifadə edərək, istiqamatlanmış silis çələd lintələrinin səthini xətt qoyarak, istidamalanan sahədə mikro-plastik deformasiyaya və yüksək-cəmni dislokasiyalara tövsiyə edir, ana maqnitik domen duvar uzunluğunu azaltır, eyni zamanda qalıcı uzanma gerginliyi yaratır, maqnitik domenlərin təkmilləşdirilməsi və demir zərərlərinin azalması məqsədini həyata keçirir.

İki lazer işləmə metodu var: pulsur və davamlı lazer işləməsi.

3. İstiqamatlanmış silis çələdin səthinin transformator səsərinə təsiri

Transformator səsinin əsas səbəblərindən biri istiqamatlanmış silis çələd nişələrinin maqnitostraksiyasıdır.

Maqnitostraksiya, ferromaqnitik materialın maqnitləşmə zamanı uzunluğunun dəyişməsidir. İstiqamatlanmış silis çələdin maqnitostraksiyası, səthin izolyasiya qatı olub olmadığı ilə sıx əlaqəlidir. Qatın silis çələd lintələrinə təsiri, material və transformator montajından yaranan sıxıştırma gerginliklərini kompensasiya edə bilər, bu da transformator səsini azaltır. Qatlanmayan lintələr sıxıştırma gerginliğə çox həssasdırlar. Sıxıştırma artıqca, maqnitostraksiya dəyəri təxminən təxminən artar, lakin qatlanmış lintələr sıxıştırma gerginliğinin artması ilə birgə maqnitostraksiya dəyəri daha az müsbət artım göstərir, bu da onların sıxıştırma gerginliyinə daha az həssas olduğunu göstərir.

İstiqamatlanmış silis çələdin maqnitostraksiyası az olmalıdır ki, stressə olan həssasiyyətini azaltsın və səsi azaltsın. Transformator nişəsinin montajı zamanı stres yaranır, buna görə materialın stressə olan həssasiyyətini azaltmaq lazımdır. Qat sayəsində, istiqamatlanmış silis çələdin maqnitostraksiya zamanı stressə olan həssasiyyəti azalır və transformator səsi də azalır.

Əlavə olaraq, istiqamatlanmış silis çələdinə izolyasiya qat uygulanması, umumi olaraq xüsusi zərərləri azaltma effektini verir, demir zərərini 9%-14% azaldır. Izolyasiya qatın keyfiyyəti 5g/m²-dən yuxarı olmalıdır.

4. Yüksək maqnitodürətli istiqamatlanmış silis çələdin elektrikli transformatorların boş yüklü zərəri və səs səviyyəsinə təsiri

Hi-B yüksək nisbi əlçalanma istiqamətlənmiş silis çələyinin üstünlükləri aşağıdakı kimi olur:

(1) Əla Məgnitlaşdırma Xüsusiyyətləri

Məgnitlaşdırma xüsusiyyətləri adətən 800A/m-da məgnit induksiyasını ölçməklə qiymətləndirilir. Hi-B yüksək nisbi əlçalanma istiqamətlənmiş silis çələyinin 800A/m-da nisbi əlçalması təxminən 1920, CGO çələyində isə bu dəyər 1820-dir. Hi-B yüksək nisbi əlçalanma istiqamətlənmiş silis çələyini qədər materialı istifadə etmək, boş yük zərərini azaltmaq və enerjiyə bərqarlıqlıqda ən effektiv yoldur.

(2) Aşağı Məgnitostriktsiya

Məgnitostriktsiya, AC məgnitlaşdırma zamanı qədərdə məgnitlaşdırma istiqamətində uzunluğunun genişlənməsini və qısalmasını ifadə edir və bu, transformator səslərinin əsas səbəblərindən biridir. Hi-B yüksək nisbi əlçalanma istiqamətlənmiş silis çələyinin aşağı məgnitostriktsiyası, transformator səsini və mühit zədəsini ciddi şəkildə azaldır.

5. Qüvvə Transformatoru Qədər Materialının İşlənmə Texnologiyası Üzerindəki Təsir

İstehsal və işlənmə prosesində istiqamətlənmiş silis çələyi kəsmə və əl ilə idarə etmə təsirlərinə məruz qalır. Mekaniki işlənmə və xarici inkişaf faktorları, silis çələyinin spesifik zərərini ciddi şəkildə təsirləyir, bazarda spesifik zərəri 3,08%-31,6% artırır.

İstiqamətlənmiş silis çələyin uzunluq kəsməsi nəticəsində alınan burrlar: Kəsmə keyfiyyəti yuxarı deyilsə və ölçülərdə böyük sapmalar varsa, qədər qatlandığında, qatlar arasındakı böyük boşluqlar, çox sayda üst-üstə düşmə və qədər qatlarının düzgün olmayışı, boş yük akımını artırır, bəzən standartlardan artıq ola bilər. Burrardan arınmaqdan sonra spesifik zərər azalır. Testlər göstərir ki, 30QG120-dan burrardan arındıqdan sonra, P1.5 spesifik zərəri 2,1%-2,6% (ortalama 2,3%) azalır, P1.7 isə 1,6%-3,5% (ortalama 2,5%) azalır.

İstiqamətlənmiş silis çələyin kəsmə keyfiyyətinin yaxşılaşdırılması, burrların azaltılması, düzgünlüyü artırılması və qədər sütunlarına uyğun sıxılma qüvvəsinin tətbiqi. Transformator istehsalçılarından gələn rəylərə görə, burrları 0,02mm azaltmaq, ümumi qatlanma (sıxılma nöqtələrində) ərazisini 2-3mm, səs səviyyəsini isə 3-4dB azaltdığı aşkarlandı. Bu səbəbdən, burrlar 0,03mm dəyərindən aşağı saxlanılmalıdır.

İstiqamətlənmiş silis çələyin kəsmə, ştampalaşdırma və qatlanmasına malik olması, daxili streslər yaratır, kristalların deformatsiyasına səbəb olur, bu da məqnatislik katsayısını azaltır və spesifik demir zərərini artırır. İstiqamətlənmiş silis çələyin kəsmə, ştampalaşdırma, qatlanma və digər işlənmə əməliyyatlarında yaranan streslər, aniləşdirməyə malik olaraq azaltıla bilər, bu, soğuk ləminasiya istiqamətlənmiş silis çələyinin spesifik demir zərərini təxminən 30% azaltda bilər.