Zašto se silikonski čelik koristi u električnim strojevima?
Apr 30, 2024
Ostavite poruku
Silikonski čelik je meki magnetski materijal koji se koristi u elektrotehnicienergetski transformatori, motori i generatori. Ima visok sadržaj silicija od oko 3,2 % mase, što povećava električni otpor željeza i stoga smanjuje gubitke na vrtložne struje. Zrnasto orijentirani silicijev čelik koji se koristi za nerotirajuće primjene, tj. transformatore, karakterizira jaka preferirana kristalografska orijentacija. U željezu su najlakši smjerovi magnetiziranja<001>kristalni smjerovi. U zrnato orijentiranom silikonskom čeliku Gossova orijentacija, tj. {110}<001>orijentacije , tehnološki je realiziran da minimizira magnetske gubitke u električnim transformatorima.
Kontrola teksture i mikrostrukture elektrotehničkih čelika
Zrnasto orijentirani silikonski čelik(Fe-Si čelik;transformatorski čelik; elektrotehnički čelik) je meka magnetska polikristalna metalna legura koja se koristi kao materijal jezgre u jezgrama električnih transformatora i električnih motora.
In the power industry electrical voltage is almost always AC and has a rather low frequency, namely, 50-60 Hz. At these frequencies electrical eddy currents are generated in the transformer core. Alloying the Fe with Si has a large marked effect on the electric resistivity of the material, with an increase of a factor of 4 for 3wt%Si. Silicon also has the effect of reducing the magnetostriction (i.e. length change on magnetisation) and the magnetocrystalline anisotropy. In addition, the material is used in the form of laminations, typically 0.3 to 0.7mm thick. The addition of too much silicon makes the material extremely brittle and difficult to produce, giving a practical limitation of 4wt% to the amount of Si that can be added. Recently, a technique has been developed to produce laminations with >6 wt% Si, tretmanom kemijskog taloženja iz pare SiCl4 kako bi se laminati obogatili Si nakon formiranja laminata. Obično će većina komercijalno dostupnih elektročelika sadržavati između 3 i 4 tež.% Si.
Kontrola teksture i mikrostrukture za primjene električnih transformatora
Za transformatorske primjene fluks leži pretežno u duljini lamela i stoga je poželjno povećati propusnost u tom smjeru. To se postiže različitim fazama toplog i hladnog valjanja kako bi se proizvele teksturirane ploče, poznate kao zrnasto orijentirani silicij-čelik, sa smjerom [001] u duljini laminacije. The<001>tipski kristalni smjerovi su lagani smjerovi magnetizacije i stoga je propusnost veća. Stoga elektrotehničke čelike karakterizira izražena Goss tekstura, tj. (110)<001>preferirana orijentacija kristala.
Relevantnost Gossove teksture za elektrotehničke čelike u slučaju primjene transformatora
Budući da je<001>kristalografski pravci su oni s najlakšim smjerovima magnetizacije i stoga elektrotehničke čelike najveće propusnosti pogodne za primjenu u transformatorima karakterizira izražena Goss tekstura, tj. (110)<001>preferirana orijentacija kristala u odnosu na glavni smjer magnetskog dizajna transformatora.
