Kāpēc silīcija tēraudu izmanto elektriskās mašīnās?
Apr 30, 2024
Atstāj ziņu
Silīcija tērauds ir mīksts magnētisks materiāls, ko izmanto elektriskajājaudas transformatori, motori un ģeneratori. Tam ir augsts silīcija saturs, aptuveni 3,2 masas %, kas palielina dzelzs elektrisko pretestību un tādējādi samazina virpuļstrāvas zudumus. Graudains silīcija tērauds, ko izmanto nerotējošam lietojumam, ti, transformatoriem, raksturojas ar spēcīgu vēlamo kristalogrāfisko orientāciju. Dzelzs vienkāršākie magnetizācijas virzieni ir<001>kristāla virzieni. Graudainajā silīcija tēraudā Gosa orientācija, ti, {110}<001>orientācija, ir tehnoloģiski realizēta, lai samazinātu magnētiskos zudumus elektriskajos transformatoros.
Tekstūras un mikrostruktūras kontrole elektriskajos tēraudos
Graudains silīcija tērauds(Fe-Si tērauds;transformatora tērauds; elektriskais tērauds) ir mīksts magnētisks polikristālisks metālu sakausējums, ko izmanto kā serdes materiālu elektrisko transformatoru serdeņos un elektromotoros.
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 masas% Si, izmantojot SiCl4 ķīmisko tvaiku pārklāšanas apstrādi, lai pēc laminējumu veidošanas bagātinātu laminātus ar Si. Parasti lielākā daļa komerciāli pieejamo elektrisko tēraudu satur no 3 līdz 4 svara% Si
Tekstūras un mikrostruktūras kontrole elektrisko transformatoru lietojumiem
Transformatoru lietojumiem plūsma galvenokārt ir laminēšanas garumā, un tāpēc ir vēlams palielināt caurlaidību šajā virzienā. Tas tiek panākts ar dažādām karstās un aukstās velmēšanas stadijām, lai iegūtu teksturētas loksnes, kas pazīstamas kā graudains silīcija tērauds ar [001] virzienu laminēšanas garumā. The<001>tipa kristāla virzieni ir viegli magnetizācijas virzieni, un tāpēc caurlaidība ir lielāka. Tāpēc elektriskajiem tēraudiem ir raksturīga izteikta Goss tekstūra, ti, a (110)<001>vēlamā kristāla orientācija.
Goss tekstūras atbilstība elektriskajiem tēraudiem transformatora lietojumos
Kopš<001>kristalogrāfiskie virzieni ir tie, kuriem ir vieglākie magnetizācijas virzieni, un līdz ar to vislielākās caurlaidības elektriskajiem tēraudiem, kas piemēroti transformatoru lietojumiem, ir raksturīga izteikta Goss tekstūra, ti, a (110)<001>vēlamā kristāla orientācija attiecībā pret transformatora galveno magnētiskā dizaina virzienu.
