JFE Steel разработва JNRF™ Silicon-gradient стоманен лист за високоскоростни двигатели
-
Минимизира загубата на високочестотно желязо
-
Подобрява високата плътност на магнитния поток
JFE Steel Corporation обяви днес своята наскоро разработена JNRF™ силициево-градиентна стоманена ламарина за използване във високоскоростни двигатели, която компанията произвежда с помощта на собствена технология за химическо отлагане на пари (CVD) за непрекъснато силиконизиране. Новият материал намалява загубата на желязо при висока честота и подобрява плътността на магнитния поток, като по този начин спомага за увеличаване на въртящия момент на двигателя и значително подобряване на ефективността за пестене на енергия.
Листовете от електротехническа стомана4, които се използват широко като материал за желязна сърцевина за електрическо оборудване като двигатели и трансформатори, са ключов материал, управляващ работата на електрическото оборудване. През последните години усилията за увеличаване на честотата на задвижване5 за намаляване на размера на електрическото оборудване създадоха необходимост от намаляване на загубите на желязо в електрическите стоманени листове, използвани в приложения, включващи високочестотно задвижване. Силицият увеличава електрическото съпротивление на стоманата, така че увеличаването на количеството силиций помага да се намалят загубите на желязо във високочестотния диапазон. JFE Steel разработи патентована технология за CVD непрекъснато силиконизиране и след това използва този процес, за да произведе JNEX Core®, стоманен лист с високо съдържание на силиций (6,5%) и JNHF Core®, градиент на силиций стоманен лист с повишена концентрация на силиций в своя повърхностен слой, като и двете ще позволят на клиентите на JFE Steel да разработват продукти с по-високо качество (фиг. 1①).
При приложения с високоскоростни двигатели има нарастващи изисквания за намалени загуби на желязо поради високочестотно задвижване и увеличена плътност на магнитния поток за по-висок въртящ момент. В отговор JFE Steel стартира план за подобряване на своята гама от продукти от електротехнически стоманени листове. Решението беше да се контролира разпределението на концентрацията на силиций чрез оптимизиране на силиконизиращото количество и условията на дифузия (фиг. 2) и контрол на ориентацията на кристала (фиг. 3).
Успешният резултат от тези усилия е новият JNRF™ стоманен лист със силициев градиент на JFE Steel за високоскоростни двигатели. JNRF™ помага за значително увеличаване на ефективността на двигателя за пестене на енергия, като същевременно поддържа плътност на магнитния поток (въртящ момент), еквивалентна на тази на конвенционалните неориентирани листове от електротехническа стомана (3% листове от силициева стомана) (фиг. 1②).
*Лекотата на намагнитване на желязото зависи от ориентацията на кристала. Лесно магнетизиращ се (висока плътност на магнитния поток) материал може да бъде произведен чрез контролиране на ориентацията успоредно на повърхността на листа.
Продължавайки напред, JFE Steel ще се стреми да разшири приложенията на своите електрически стоманени листови продукти, за да помогне за реализирането на по-компактни и високоскоростни двигателни конструкции, като задвижващи двигатели за електрически превозни средства, двигатели за потребителска електроника и двигатели за дронове, като по този начин отговаря на нуждите на клиентите за допълнителни ефективно и компактно електрическо оборудване в един все по-устойчив свят.
Технологията на процеса на химическо отлагане на пари (CVD) повишава концентрацията на силиций в стоманата. CVD, което се извършва в линия за отгряване на стоманени ленти, предизвиква реакция между стоманени ленти и газ силициев тетрахлорид (SiCl4) в пещ, докато непрекъснато преминават стоманените ленти през пещта.
Загубата на желязо се отнася до енергия, главно топлина, загубена, когато желязното ядро се възбуди от променлив ток. Загубата на енергия, която възниква, когато желязното ядро се възбуди с висока честота, се нарича високочестотна загуба на желязо. Ефективността на високоскоростните двигатели се увеличава, тъй като загубата на желязо при висока честота е намалена.
Плътността на магнитния поток, която показва лекотата на намагнитване на материала, повишава електромагнитната сила с увеличаване на плътността. В двигателите може да се постигне по-голям въртящ момент (мощност) с материали, които предлагат висока плътност на магнитния поток.
Електрически стоманен лист (или „силициев стоманен лист“) се получава чрез добавяне на силиций към желязото. Тънките листове, използвани широко като материали за желязна сърцевина в оборудване като двигатели и трансформатори, първо се ламинират с изолационно покритие.
В електрическото оборудване честотата на задвижване е броят на трептенията в секунда на тока, напрежението и т.н. Обикновено честотата на задвижване се увеличава с двигатели, които се движат при високи скорости на въртене.
JNEX Core® и JNHF Core® и JNRF Core® са регистрирани търговски марки на JFE Steel Corporation.
JFE Super Core jnrf плътността на магнитния поток е по-висока и загубата на желязо е по-ниска
Плътността на магнитния поток на JFE Super Core jnrf е по-висока
