השפעת פלדה סיליקונית מכוונת על יעילות ורעש של מתחם

1. מגמות התפתחות בטכנולוגיית ייצור מומשנים חשמליים בסין

המומשנים החשמליים מתפתחים בעיקר בשתי כיוונים:

ראשון, התפתחות למומשנים על-גדולים עם מתח גבוה מאוד, כאשר רמות המתח מתקדמות מ-220kV, 330kV ו-500kV לכיוון 750kV ו-1000kV.

שני, התפתחות למומשנים חוסכים אנרגיה, ממוזערים, בעלי רעש נמוך, עמידות גבוהה ומגינים בפני פיצוץ. מוצרים אלו הם בעיקר מומשנים קטנים ובינוניים, כגון מומשני הפצה מדגם S13 ו-S15 החדשים המומלצים לשדרוגי הרשת העירונית והכפרית.

הכיוון ההתפתחותי העתידי של המומשנים בסין יתמקד עדיין במומשנים חוסכים אנרגיה, בעלי רעש נמוך, מגינים בפני שריפה ופיצוץ, ודאי אמינות גבוהה.

2. השפעת חומר הפלדה הסיליקונית מכוון על ביצועי המומשן החשמלי

במדינות תעשייה מפותחות, האנרגיה החשמלית שנצרכת עקב אובדן ברזל בפלדה סיליקונית מכוון עבור מומשנים מהווה בערך 4% מהייצור הכולל של חשמל. לכן, הפחתת אובדן הברזל של פלדת הסיליקון המכוון תמיד הייתה נושא מחקר חשוב עבור חברות הפלדה הסיליקונית ברחבי העולם. אובדן הברזל יכול להתפרק לאובדן זרמים מסלוליים ואובדן היסטרטי.

בנוגע לחומר הפלדה הסיליקונית, הדרכים העיקריות להפחתת אובדן הברזל בפלדה סיליקונית מכוון הן הגברת תכולת הסיליקון, הפחתת עובי הצבעה, וטכנולוגיית שיפור תחום המגנטי.

(1) הגברת תכולת הסיליקון

כיום, הפלדה הסיליקונית המיוצרת לתעשייה מכילה מעל 3.0% סיליקון לפי משקל. כשהיא מגבירה את זה ל-6.5%, אובדי הפלדה הסיליקונית יורדים משמעותית, מה שהופך אותה לחומר האופטימלי לשימוש בתווך תדרים של 400Hz עד 10kHz.

(2) הפחתת עובי הצבעה

הפלדה הסיליקונית המכוון הנמצאת בשימוש כיום נעשית דקה יותר ויותר. עובי של 0.35mm כבר הוצא מהשימוש, עם עוביים נפוצים כעת של 0.3mm, 0.27mm, 0.23mm ו-0.18mm, שיכול להפחית את אובדי הזרמים המסלוליים בפלדה הסיליקונית המכוון.

• רצף דק של פלדה סיליקונית מכוון בעובי 0.20mm יכול לשמש בתדר של 400Hz או פחות, עם צפיפות מגנטית של 1.5T ואובדן ברזל נמוך יחסית.

• רצף דק של פלדה סיליקונית מכוון בעובי 0.15mm, כאשר עובד בתדר של 1kHz עם צפיפות מגנטית של 1.0T, יש לו ערך אובדן ברזל של פחות מ-30W/kg. לכן, מפרט זה של רצועה דקה מתאים לשימוש בתדר של 1kHz או פחות.

• רצפי פלדה סיליקונית מכוון בעובי 0.10mm ו-0.08mm更多精彩内容，请持续关注！ 对不起，我似乎在翻译过程中出现了错误。以下是正确的希伯来语翻译：

• רצפי פלדה סיליקונית מכוון בעובי 0.10mm ו-0.08mm יותר מתאימים לשימוש בתדרים של 3kHz ומטה. בתדר של 3kHz, רצף פלדה סיליקונית מכוון בעובי 0.10mm משמש עם צפיפות מגנטית של כ-0.50T. בתנאים אלה, המפרט של 0.08mm יכול להשתמש בערכים גבוהים יותר של צפיפות מגנטית, כמו 0.50-0.80T.

• רצף פלדה סיליקונית מכוון בעובי 0.05mm, כאשר עובד בתדר של 5kHz, יכול להיות עם ערך צפיפות מגנטית של 0.5-0.6T. לכן, רצף פלדה סיליקונית מכוון בעובי 0.05mm הוא בעל טווח שימוש רחב ביותר מבין חמשת המפרטים הנזכרים לעיל ומתאים לשימוש בתדרים של 5kHz ומטה.

(3) שיפור תחום המגנטי

טכנולוגיית חיתוך: נאריטה מיפן דיווח על השפעת חיתוך על מבנה תחום המגנטי ואובדן בפלדה סיליקונית מכוון, וציין שחיתוך מאונך לכיוון הרצף יכול להפחית באופן יעיל את המרחק בין קירות התחומים ואת אובדי הזרמים המסלוליים.

טכנולוגיית עיבוד לייזר משתמשת במאפייני חימום וקירור מהירים כדי לטפל בשטח של רצפי פלדה סיליקונית מכוון באמצעות סימון קו, ומעודדת מעוות פלסטי מיקרו ומחסומי דיסלוקציה בצפיפות גבוהה באזור החם, מפחיתה את אורך הקיר המרכזי, ומייצרת בו זמנית מתח המתיחה השארית, ומגיעה למטרה של שיפור תחום המגנטי והפחתת אובדן הברזל.

ישנן שתי שיטות לעיבוד לייזר: עיבוד לייזר פולסתי ועיבוד לייזר רציף.

3. השפעת פני השטח של פלדה סיליקונית מכוון על רעש המומשן

אחת הסיבות העיקריות לרעש המומשן היא המגנטוסטרקציה של ליבה של פלדה סיליקונית מכוון.

מגנטוסטרקציה מתארת שינוי באורך של חומר פרומגנטי במהלך מגנטיזציה. המגנטוסטרקציה של פלדה סיליקונית מכוון קשורה מאוד לקיום או אי קיום של שכבה מבודדת על פני השטח. המתח שמפעיל השכבה על גליונות הפלדה הסיליקונית יכול להיחשב כנגד המתחים המכווצים שנוצרים בחומר ועל ידי אסSEMBLY של המומשן, ובכך להפחית את רעש המומשן. גליונות ללא שכבה מבודדת רגישים מאוד למתחים מכווצים. ככל שמתח המכווץ עולה, ערך המגנטוסטרקציה עולה במהירות, בעוד בגליונות מוכנסים השכבה, ערך המגנטוסטרקציה עולה פחות באופן משמעותי עם עלייה במתח המכווץ, מה שמראה על רגישות נמוכה יותר למתח מכווץ.

רצוי שתכולת המגנטוסטרקציה של פלדה סיליקונית מכוון תהיה נמוכה כדי להפחית את רגישות החומר למתחים, ולגרום גם להפחתת רעש. מכיוון שמתחים נוצרים במהלך אסSEMBLY של ליבת המומשן, יש צורך להפחית את רגישות החומר למתחים. בשל השכבה המבודדת, רגישות הפלדה הסיליקונית המכוון למתחים במהלך המגנטוסטרקציה מצטמצמת, ורעש המומשן מופחת.

בנוסף, הצבת שכבה מבודדת על פלדה סיליקונית מכוון בדרך כלל עדיין יש לה השפעה של הפחתת אובדן ספציפי, הפחתת אובדן הברזל ב-9%-14%. איכות השכבה המבודדת צריכה להיות מעל 5g/m².

4. השפעת פלדה סיליקונית מכוון בעלת חדירות גבוהה על אובדן ללא עומס ורמת רעש במומשנים חשמליים

היתרונות של פלדה סיליקונית מכוון בעלת תכונות חדירה גבוהות (Hi-B) הם כדלקמן:

(1) תכונות מגנטיזציה מצוינות

תכונות המגנטיזציה נמדדות בדרך כלל על ידי צפיפות הזרם המגנטי ב-800A/m כדי להעריך את איכותן. לפלדה הסיליקונית המכוון בעלת תכונות חדירה גבוהות (Hi-B) יש חדירות יחסית של כ-1920 ב-800A/m, בעוד שפלדת CGO היא 1820. שימוש בפלדה סיליקונית מכוון בעלת תכונות חדירה גבוהות (Hi-B) כחומר ליבת התא הוא האפקטיבי ביותר לחיסכון באנרגיה.

(2) מגניטוסטרקציה נמוכה

מגניטוסטרקציה מתארת את ההרחבה והצטמצמות לאורך הליבה בכיוון המגנטיזציה במהלך מגנטיזציה חילופית, שהיא אחת הסיבות העיקריות לשורש הרעש בהמרadio. מכיוון שפלדה סיליקונית מכוון בעלת תכונות חדירה גבוהות (Hi-B) היא בעלת מגניטוסטרקציה נמוכה, היא מפחיתה באופן משמעותי את רעש ההמרה והזיהום הסביבתי.

5. השפעת טכנולוגיות עיבוד ליבת המרת החשמל

במהלך ייצור ועיבוד, פלדה סיליקונית מכוון חשופה לחיכוך גזירי ולחיצות ידניות. עיבוד מכני וגורמים מחסירים חיצוניים משפיעים משמעותית על ההפסד הספציפי של פלדות הסיליקון, לפעמים מגבירים את ההפסד הספציפי ב-3.08%-31.6%.

קוצים מהחתך הארוך של פלדה סיליקונית מכוון: אם איכות החיתוך דלה עם סטיות ממדיות גדולות, כאשר מתקינים את הליבה, זה יגרום לרווחים גדולים בין הדפים, הרבה חופפות, וליבת לוחות לא אחידה, מה שמוביל לעלייה בזרם ללא עומס, לפעמים מעל התקנים. לאחר הסרת הקוצים, ההפסד הספציפי יורד. בדיקות מראות כי לאחר הסרת קוצים מ-30QG120, ההפסד הספציפי P1.5 יורד ב-2.1%-2.6% (ממוצע 2.3%), וה-P1.7 יורד ב-1.6%-3.5% (ממוצע 2.5%).

שיפור איכות החיתוך של פלדה סיליקונית מכוון, הפחתת קוצים, בשילוב עם שיפור הפלטionic, וביישום כוח לחיצה מתאים על עמודות הליבה. משוב מהיצרנים של המרות החשמל מצביע על כך שהפחתת קוצים ב-0.02mm מפחיתה את עובי הצירוף הכולל (בנקודות לחיצה) ב-2-3mm, והרעש יורד ב-3-4dB. לכן, יש להחזיק את הקוצים מתחת ל-0.03mm.

פלדה סיליקונית מכוון צריכה לעבור חיתוך, חיתוך, וצירוף, מה שמייצר מתחים פנימיים, הגורמים לעיוות גרגרים, מה שמוביל להפחתת החדירות המגנטית ובגדיל ההפסד הספציפי של הברזל. המתחים שנוצרים בפלדה סיליקונית מכוון במהלך חיתוך, חיתוך, צירוף ושאר פעולות העיבוד יכולים להיות מופחתים באמצעות טיפול בחימום, מה שיכול להפחית את ההפסד הספציפי של פלדה סיליקונית מכוון קריר בקרוב ב-30%.