Explicație detaliată a foii de oțel siliconic pentru transformatoare!

Știm că transformatorul propriu-zis funcționează întotdeauna în stare de curent alternativ, iar pierderea de putere nu se manifestă doar în rezistența bobinei, ci și în miezul de fier sub magnetizarea curentului alternativ. Pierderea de putere în miezul de fier se numește de obicei „pierdere prin histerezis”. Pierderea prin curenți turbionari este cauzată de două motive, unul este „pierderea prin histerezis”, iar celălalt este „pierderea prin curenți turbionari”.

Pierderea prin histerezis este pierderea de fier cauzată de fenomenul de histerezis în timpul procesului de magnetizare a miezului de fier. Mărimea acestei pierderi este proporțională cu dimensiunea zonei închise de bucla de histerezis a materialului. Bucla de histerezis a oțelului siliciu este îngustă, iar pierderea prin histerezis a miezului de fier al transformatorului este mică, ceea ce poate reduce considerabil gradul de generare de căldură.

Întrucât oțelul siliconic are avantajele menționate mai sus, de ce să nu folosim o bucată întreagă de oțel siliconic ca miez de fier, ci să o procesăm și în fulgi? Acest lucru se datorează faptului că miezul așchiilor poate reduce un alt tip de pierdere de fier - „pierderea prin curenți turbionari”.

Când transformatorul funcționează, în bobină există un curent alternativ, iar fluxul magnetic pe care îl produce este, desigur, alternativ. Acest flux magnetic variabil induce un curent în miezul de fier. Curentul indus generat în miezul de fier circulă în planul perpendicular pe direcția fluxului magnetic, de aceea se numește curent turbionar.

Pierderile prin curenți turbionari încălzesc și miezul. Pentru a reduce pierderile prin curenți turbionari, miezul de fier al transformatorului este fabricat din foi de oțel siliconic izolate una de cealaltă, astfel încât curenții turbionari să treacă printr-o secțiune transversală mică într-o buclă îngustă și lungă pentru a crește rezistența pe calea curenților turbionari; în același timp, siliciul din oțelul siliconic face ca rezistivitatea materialului să crească, ceea ce acționează și la reducerea curenților turbionari.

Pentru miezul de fier al transformatorului, se utilizează în general o tablă de oțel siliconic laminată la rece cu o grosime de 0,35 mm. În funcție de dimensiunea miezului de fier necesar, acesta este tăiat într-o bucată lungă, apoi suprapus într-o formă de „zi” sau o formă de „gură”. Teoretic vorbind, pentru a reduce curenții turbionari, cu cât grosimea tablei de oțel siliconic este mai subțire și cu cât tabla îmbinată este mai îngustă, cu atât efectul este mai bun. Acest lucru nu numai că reduce pierderile de curenți turbionari și creșterea temperaturii, dar economisește și materialele utilizate pentru tablele de oțel siliconic.

Însă, de fapt, atunci când se fabrică tablă de oțel siliconic cu miez de fier, acest lucru nu se datorează doar factorilor favorabili menționați mai sus, deoarece producția miezului de fier va crește considerabil numărul de ore de muncă și va reduce secțiunea transversală efectivă a miezului de fier. Prin urmare, atunci când se utilizează tablă de oțel siliconic pentru a fabrica miezuri de transformatoare, trebuie să pornim de la situația specifică, să cântărim avantajele și dezavantajele și să alegem cea mai bună dimensiune.

Transformatoarele sunt fabricate conform principiului inducției electromagnetice. Există două înfășurări, o înfășurare primară și o înfășurare secundară, înfășurate pe un picior cu miez închis. Când înfășurarea primară este falsă la tensiunea de alimentare alternativă, există un curent alternativ în grupul Rao original și se stabilește un potențial magnetic, iar sub acțiunea potențialului magnetic se generează un flux magnetic principal alternativ în miezul de fier.

Cât despre motivul pentru care poate fi amplificat și inversat? Atunci trebuie explicat prin legea lui Lenz. Fluxul magnetic generat de curentul indus împiedică întotdeauna schimbarea fluxului magnetic circular. Când fluxul magnetic inițial crește, fluxul magnetic generat de curentul indus este opus fluxului magnetic inițial, adică al doilea. Fluxul magnetic indus produs de înfășurare este opus fluxului magnetic principal produs de înfășurarea primară, astfel încât în ​​înfășurarea secundară apare o tensiune alternativă de nivel scăzut. Prin urmare, miezul de fier este partea circuitului magnetic al transformatorului.

Tablă de oțel siliciu

Tabla de oțel siliconic pentru uz electric este cunoscută în mod obișnuit sub numele de tablă de oțel siliconic sau tablă de oțel siliconic. După cum sugerează și numele, este un oțel siliconic electric cu un conținut de siliciu de până la 0,8%-4,8%, care se obține prin laminare la cald și la rece. În general, grosimea este sub 1 mm, de aceea se numește tablă subțire. Într-un sens larg, tabla de oțel siliconic aparține categoriei de plăci și este o ramură independentă datorită scopului său special. Tabla de oțel siliconic pentru uz electric are proprietăți electromagnetice excelente și este un material magnetic indispensabil și important în industria energiei electrice, telecomunicațiilor și instrumentației.

(1) Clasificarea foilor de oțel siliconic

A. Foile de oțel siliciu pot fi împărțite în funcție de conținutul de siliciu în napolitane cu conținut scăzut de siliciu și napolitane cu conținut ridicat de siliciu. Napolitanele cu conținut scăzut de siliciu conțin mai puțin de 2,8% siliciu, care are o anumită rezistență mecanică și sunt utilizate în principal la fabricarea motoarelor, cunoscute în mod obișnuit sub numele de oțel siliciu pentru motoare; pentru fabricarea miezurilor de transformatoare, cunoscute în mod obișnuit sub numele de foi de oțel siliciu pentru transformatoare. În utilizarea reală nu există o graniță strictă între cele două, iar napolitanele cu conținut ridicat de siliciu sunt adesea utilizate pentru fabricarea motoarelor mari.

B. Conform tehnologiei de producție și prelucrare, aceasta poate fi împărțită în două tipuri: laminare la cald și laminare la rece, iar laminarea la rece poate fi împărțită în două tipuri: neorientată și orientată. Tablele laminate la rece au o grosime uniformă, o calitate bună a suprafeței și proprietăți magnetice ridicate. Prin urmare, odată cu dezvoltarea industriei, tablele laminate la cald tind să fie înlocuite cu table laminate la rece. „înlocuirea căldurii cu frigul”).

(2) Indicele de performanță al foii de oțel siliconic

A. Pierdere redusă de fier. Cel mai important indicator al calității, toate țările din lume împart gradele în funcție de valoarea pierderii de fier. Cu cât pierderea de fier este mai mică, cu atât gradul este mai mare și cu atât calitatea este mai bună.

B, intensitate mare a inducției magnetice. Sub același câmp magnetic, se poate obține o tablă de oțel siliconic cu o inducție magnetică mai mare, iar volumul și greutatea miezului de fier al motorului sau transformatorului realizat de aceasta sunt relativ mici, ceea ce poate economisi relativ tablă de oțel siliconic, sârmă de cupru și materiale izolante.

C, coeficientul de stivuire este ridicat. Suprafața foii de oțel siliconic este netedă, plană și uniformă în grosime, iar coeficientul de stivuire al miezului de fier este îmbunătățit.

D. Bună perforare. Acest lucru este și mai important pentru fabricarea miezurilor de motor mici, în miniatură.

E. Suprafața are o bună aderență și sudabilitate la pelicula izolatoare.

F. Îmbătrânire magnetică G. Tabla de oțel siliconic se livrează după recoacere și decapare.

(1) Tablă de oțel siliconic laminată la cald pentru uz electric (GB5212-85) Tabla de oțel siliconic laminată la cald pentru uz electric este fabricată dintr-un aliaj magnetic moale de ferosiliciu cu pierderi reduse de carbon și este laminată la cald într-o tablă cu o grosime mai mică de 1 mm. Tabla de oțel siliconic laminată la cald pentru uz electric se mai numește și tablă de oțel siliconic laminată la cald. Tabla de oțel siliconic laminată la cald poate fi împărțită în funcție de conținutul de siliciu în tablă de oțel cu conținut scăzut de siliciu (Si≤2,8%) și tablă cu conținut ridicat de siliciu (Si≤4,8%).

(2) Tabla de oțel siliconic laminată la rece pentru uz electric (GB2521-88) este fabricată din oțel siliconic care conține 0,8%-4,8% siliciu și este laminată la rece. Tabla de oțel siliconic laminată la rece se împarte în două tipuri: benzi de oțel fără granule și benzi de oțel cu granule orientate. Banda de oțel siliconic laminată la rece are caracteristici precum suprafață netedă, grosime uniformă, coeficient de stivuire ridicat, performanță bună la perforare, inducție magnetică mai mare și pierderi de fier mai mici decât banda de oțel siliconic laminată la cald. Utilizarea benzilor reci în loc de benzile calde pentru fabricarea motoarelor sau transformatoarelor poate reduce greutatea și volumul acestora cu 0%-25%.

Dacă se utilizează bandă orientată laminată la rece, performanța este mai bună. Utilizarea acesteia pentru a înlocui banda laminată la cald sau banda laminată la rece de calitate inferioară poate reduce consumul de energie al transformatorului cu 45%-50%, iar performanța de funcționare a transformatorului este mai fiabilă. Se utilizează la fabricarea motoarelor și transformatoarelor. În general, benzile laminate la rece cu granule orientate sunt utilizate ca miez de fier pentru motoare sau transformatoare de sudură etc.; benzile laminate la rece cu granule orientate sunt utilizate ca miezuri de fier pentru transformatoare de putere, transformatoare de impulsuri, amplificatoare magnetice și altele asemenea. Specificațiile și dimensiunile plăcii de oțel: grosimea 0,35, 0,50, 0,65 mm, lățimea 800-1000 mm și lungimea ≤2,0 m.

(3) Tablă de oțel siliconic laminată la cald pentru electrocasnice (GBH46002-90) Gradul tablei de oțel siliconic laminate la cald pentru electrocasnice este reprezentat de J (casă), D (electricitate), R (laminare la cald), și anume JDR. Numărul de după JDR este valoarea pierderii de fier * 100, iar numărul de după linia orizontală este grosimea plăcii de oțel (mm) * 100. Cerințele de performanță electromagnetică ale tablei de oțel siliconic laminate la cald pentru electrocasnice pot fi puțin mai mici, iar valoarea minimă a pierderii de fier (P15/50) este de 5,40 W/kg. De obicei, se livrează fără spălare. Motoare diferențiale utilizate în diverse electrocasnice, cum ar fi ventilatoare electrice, mașini de spălat, aspiratoare, hote etc.