JFE Steel razvija JNRF™ silikonsko gradientno jekleno pločevino za motorje z visokimi hitrostmi
-
Zmanjša visokofrekvenčno izgubo železa
-
Izboljša visoko gostoto magnetnega pretoka
JFE Steel Corporation je danes objavila svojo nedavno razvito jekleno pločevino s silicijevim gradientom JNRF™ za uporabo v motorjih z visokimi hitrostmi, ki jo podjetje proizvaja z lastniško tehnologijo kemičnega naparjevanja (CVD) za neprekinjeno silikoniziranje. Novi material zmanjšuje visokofrekvenčne izgube železa in izboljšuje gostoto magnetnega pretoka, s čimer pomaga povečati navor motorja in bistveno izboljšati učinkovitost pri varčevanju z energijo.
Električna jeklena pločevina4, ki se široko uporablja kot material za železno jedro za električno opremo, kot so motorji in transformatorji, je ključni material, ki ureja delovanje električne opreme. V zadnjih letih so prizadevanja za povečanje pogonske frekvence5 za zmanjšanje velikosti električne opreme povzročila potrebo po zmanjšanju izgube železa v električnih jeklenih pločevinah, ki se uporabljajo v aplikacijah, ki vključujejo visokofrekvenčni pogon. Silicij poveča električni upor jekla, zato povečanje količine silicija pomaga zmanjšati izgubo železa v visokofrekvenčnem območju. JFE Steel je razvil lastniško tehnologijo za neprekinjeno silikoniziranje CVD in nato uporabil ta postopek za proizvodnjo JNEX Core®, jeklene pločevine z visoko vsebnostjo silicija (6,5%), in JNHF Core®, jeklene pločevine s silicijevim gradientom s povečano koncentracijo silicija v svoji površinski sloj, ki bosta strankam JFE Steel omogočila razvoj izdelkov višje kakovosti (slika 1①).
Pri aplikacijah z visokohitrostnimi motorji naraščajo zahteve po zmanjšani izgubi železa zaradi visokofrekvenčnega pogona in povečane gostote magnetnega pretoka za višji navor. V odgovor je JFE Steel predstavil načrt za izboljšanje svoje ponudbe izdelkov iz jeklene pločevine za elektrotehniko. Rešitev je bila nadzor porazdelitve koncentracije silicija z optimizacijo količine silikoniziranja in difuzijskih pogojev (slika 2) ter nadzor kristalne orientacije (slika 3).
Uspešen rezultat teh prizadevanj je nova jeklena pločevina JFE Steel JNRF™ s silikonskim gradientom za motorje z visokimi hitrostmi. JNRF™ pomaga znatno povečati učinkovitost motorja za varčevanje z energijo, hkrati pa ohranja gostoto magnetnega pretoka (navor), ki je enakovredna tistemu pri običajnih neorientiranih ploščah iz električnega jekla (3% plošče iz silicijevega jekla) (slika 1②).
*Enostavnost magnetizacije železa je odvisna od orientacije kristala. Lahko namagneten (visoka gostota magnetnega pretoka) material je mogoče izdelati z nadzorom usmerjenosti vzporedno s površino lista.
V prihodnje si bo JFE Steel prizadeval razširiti aplikacije za svoje izdelke iz električne jeklene pločevine, da bi pomagal uresničiti bolj kompaktne in hitrejše motorje, kot so pogonski motorji za električna vozila, motorji za potrošniško elektroniko in motorji za brezpilotna letala, s čimer bi zadovoljili potrebe strank po dodatnih učinkovito in kompaktno električno opremo v vse bolj trajnostnem svetu.
Tehnologija postopka kemičnega naparjevanja (CVD) poveča koncentracijo silicija v jeklu. CVD, ki se izvaja v liniji za žarjenje jeklenih trakov, povzroči reakcijo med jeklenimi trakovi in plinom silicijevega tetraklorida (SiCl4) v peči, medtem ko jekleni trakovi neprekinjeno potujejo skozi peč.
Izguba železa se nanaša na energijo, predvsem toploto, ki se izgubi, ko je železno jedro vzbujeno z izmeničnim tokom. Izguba energije, ki nastane, ko je železno jedro vzbujeno pri visoki frekvenci, se imenuje visokofrekvenčna izguba železa. Učinkovitost visokohitrostnih motorjev se poveča, ko se zmanjšajo visokofrekvenčne izgube železa.
Gostota magnetnega pretoka, ki kaže na lahkotnost magnetizacije materiala, poveča elektromagnetno moč, ko se gostota poveča. Pri motorjih lahko večji navor (moč) dosežemo z materiali, ki nudijo visoko gostoto magnetnega pretoka.
Elektrotehnična jeklena pločevina (ali "silicijeva jeklena pločevina") se pridobiva z dodajanjem silicija železu. Tanke plošče, ki se pogosto uporabljajo kot materiali za železno jedro v opremi, kot so motorji in transformatorji, so najprej laminirane z izolacijskim premazom.
V električni opremi je pogonska frekvenca število nihanj toka, napetosti itd. na sekundo. Običajno se pogonska frekvenca poveča pri motorjih, ki delujejo pri visokih vrtilnih hitrostih.
JNEX Core® in JNHF Core® ter JNRF Core® so registrirane blagovne znamke družbe JFE Steel Corporation.
JFE Super Core jnrf je gostota magnetnega pretoka višja in izguba železa manjša
JFE Super Core jnrf gostota magnetnega pretoka je večja
