Elektromos acél és tulajdonságai

Az elektromos acéllemezt legszélesebb körben az elektrotechnikában használták... Ez az acél vas ötvözete szilíciummal, melynek tartalma 0,8 - 4,8%. Az ilyen acélokat, amelyeket tulajdonságaik javítása érdekében kis mennyiségű bármilyen anyaggal adagolnak, ötvözöttnek nevezik.

A szilícium ferroszilícium (vas-ciszszilid FeSi ötvözete vassal) formájában kerül a vasba, és abban oldott állapotban van. oxidálja a FeO-t és szilícium-dioxid SiO2-t képez, amely részben átmegy a salakba.

A szilícium emellett elősegíti a szén felszabadulását a Fe3C (cementit) vegyületből grafit képződésével. Ily módon a szilícium eltávolítja azokat a vasvegyületeket (FeO és Fe3C), amelyek a kényszerítő erő növekedését és a hiszterézis elvesztése[…] Ezen túlmenően a szilícium jelenléte a vasban legalább 4%-ban növeli az elektromos ellenállást a tiszta vashoz képest, ami veszteségeket eredményez. légörvény.

Annak ellenére, hogy a vas Bs telítési indukciója a szilícium növekedésével jelentősen megnő, és nagy értéket ér el 6,4% szilíciumnál (Bs = 2800 gauss), de a szilícium még mindig nem haladja meg a 4,8% -ot. A szilíciumtartalom több mint 4,8%-os növelése azt eredményezi, hogy az acélok megnövekszik a ridegségük, azaz romlanak a mechanikai tulajdonságaik.

Az elektromos acélt nyestkemencékben olvasztják. A lemezeket hideg vagy meleg állapotban acél tuskó hengerlésével állítják elő. Ezért tegyen különbséget hidegen és melegen hengerelt elektromos acél között.

A vas köbös kristályszerkezetű. A mágnesezettség vizsgálata alapján kiderült, hogy ennek a kockának a különböző irányaiban egyenetlen lehet.A kristály a kocka széle mentén a legnagyobb mágnesezettséggel rendelkezik, a lap átlója mentén a legkisebb, a legkisebb pedig a kocka széle mentén. a kocka átlója. Ezért kívánatos, hogy a lapban lévő összes vaskristály a hengerlés során sorokba rendeződjön a kocka szélei irányában.

Ezt az acéllemezek többszöri hengerlésével érik el, erős redukcióval (akár 70%-kal), majd ezt követő hidrogénatmoszférában történő izzítással. Ez elősegíti az acél oxigéntől és széntől való megtisztulását, valamint a kristályok tágulását és orientációját, hogy a kristályok szélei egybeesjenek a hengerlés irányával. Az ilyen acélokat texturáltnak nevezik... Hengerlésirányban magasabb mágneses tulajdonságokkal rendelkeznek, mint a hagyományos melegen hengerelt acélok.

A texturált acéllemezeket hideghengerléssel állítják elő. Mágneses permeabilitás nagyobbak és a hiszterézis veszteségei kisebbek, mint a melegen hengerelt lemezeké.Ráadásul a hidegen hengerelt acélnál erősebben növekszik az indukció gyenge mágneses térben, mint a melegen hengerelt acélnál, pl. a mágnesezési görbe gyenge mezőben lényegesen magasabb, mint a melegen hengerelt acél görbéje.

Rizs. 1. Elektromos acéllemez gyártási folyamata

Megjegyzendő azonban, hogy a szemcseorientált acél hengerlési irány mentén történő szemcseorientációja következtében a mágneses permeabilitás más irányban kisebb, mint a melegen hengerelt acélé. Tehát 6 = 1,0 T indukció mellett a hengerlés irányában a mágneses permeabilitás μm = 50 000, a hengerlésre merőleges irányban pedig μm - 5500. Ezzel összefüggésben a W alakú transzformátormagok összeszerelésekor külön acélszalagokat használnak , a hengerlési hossz mentén vágjuk, amelyeket ezután úgy keverünk össze, hogy a mágneses fluxus iránya egybeessen az acél hengerlési irányával, vagy 180°-os szöget zárjon be vele.

ábrán. A 2. ábra az EZZOA és E41 elektromos acél mágnesezési görbéit mutatja három mágneses térerősség-tartományban: 0–2,4, 0–24 és 0–240 A/cm.

Rizs. 2. Elektromos acélok mágnesezési görbéi: a — E330A acél (texturált), b — E41 acél (textúra nélkül)

Az elektromos acéllemez jó mágneses jellemzőkkel rendelkezik – magas telítési indukció, alacsony kényszerítő erő és alacsony hiszterézisveszteség. Ezen tulajdonságai miatt széles körben használják az elektrotechnikában elektromos gépek állórész- és forgórészmagjainak, teljesítménytranszformátor-magjainak, áramváltóinak és különféle elektromos eszközök mágneses magjainak előállítására.

A háztartási elektromos acél szilíciumtartalmában, a lemezek készítési módjában, valamint mágneses és elektromos tulajdonságaiban különbözik.

A D betű az acél megjelöléssel az «elektrotekhnikanichnaya steel»-t jelenti, a betű utáni első szám (1, 2, 3 és 4) az acél szilíciummal való ötvözési fokát jelenti, és a szilíciumtartalom a következő határokon belül van %-ban: gyengén ötvözött acél (E1) 0,8-1,8, közepesen ötvözött acél (E2) 1,8-2,8, erősen ötvözött acél (EZ) 2,8-3,8, erősen ötvözött acél (E4) 3,8-4,8.

A ρ-vé váló átlagos elektromos ellenállás a szilícium mennyiségétől is függ. Minél magasabb, annál magasabb az acél szilíciumtartalma. A Mirok E1 acélok ellenállása ρ =0,25 Ohm NS mm2/m, az E2 osztályok — 0,40 Ohm NS mm2/m, az EZ minőségek — 0,5 Ohm NS mm2/m és az E4 osztályok — 0,6 Ohm NS mm2/m.

NSmágnesezés (W / kg). Ezek a veszteségek annál kisebbek, minél nagyobb a szám, vagyis minél magasabb az acél szilíciummal való ötvözésének foka. Nullák ezek után a számok után Оzn Tegyük fel, hogy az acél hidegen hengerelt textúrájú (0) és hidegen hengerelt alacsony textúrájú (00). Az A betű különösen alacsony fajlagos veszteségeket jelöl az acél mágnesezettségének megfordításakor.

Az elektromos acél 240-1000 mm széles, 720-2000 mm hosszú, 0,1, 0,2, 0,35, 0,5 és 1,0 mm vastagságú lemezek formájában készül. A texturált acélok a legszélesebb körben használtak, mivel ezek rendelkeznek a legmagasabb mágneses jellemzőkkel.

Rizs. 3. Elektromos acél