Silikon po'latlar va ularning qo'llanilishi

Birinchi yumshoq magnit material temir bo'lib, unda ko'plab aralashmalar mavjud. Tadqiqotchilar kremniy qo'shilishi qarshilikni oshirib, histerezis yo'qotilishini kamaytirdi, o'tkazuvchanlikni oshirdi va qarishni deyarli yo'q qildi.

Ko'p miqdorda yo'naltirilgan po'latdan foydalaniladi, asosan quvvat va tarqatish transformatorlarida. Biroq, u yo'naltirilmagan kremniy po'latni almashtirmadi, bu esa arzon va kam yo'qotadigan material kerak bo'lgan joylarda, xususan, aylanadigan uskunalarda keng qo'llaniladi. O'rni, armatura va solenoidlarda keng qo'llaniladigan o'rni uchun po'latlarni ham eslatib o'tishimiz kerak. O'rni po'latlari 1,25 dan 2,5 foizgacha Si ni o'z ichiga oladi va ularning yaxshi o'tkazuvchanligi, past majburlash kuchi va qarishning yo'qligi tufayli to'g'ridan-to'g'ri oqim ilovalarida qo'llaniladi.

Silikon po'latlarning muhim fizik xususiyatlari qarshilik, to'yinganlik induksiyasi, magnit kristalli anizotropiya, magnitostriktsiya va Kyuri haroratidir. Temirda ancha past bo'lgan qarshilik kremniy qo'shilishi bilan sezilarli darajada oshadi. Yuqori qarshilik, girdob oqimi komponentini kamaytirish orqali yadro yo'qotilishini kamaytiradi. Kremniy tarkibini oshirish magnitostriktsiyani kamaytiradi, ammo ishlov berish qiyinlashadi. Temirning yuqori Kyuri harorati qotishma elementlar tomonidan tushiriladi, ammo pasaytirish kremniyli po'latlardan foydalanuvchi uchun unchalik ahamiyatga ega emas.

Magnitlanish jarayoniga aralashmalar, don yo'nalishi, don hajmi, deformatsiya, tarmoqli qalinligi va sirt silliqligi ta'sir qiladi. Yumshoq magnit materiallarni yaxshilashning eng muhim usullaridan biri domen devorlarining harakatiga xalaqit beradigan aralashmalarni olib tashlashdir; agar ular qattiq eritmada bo'lsa, ular kamroq zararli. Boshqa tijorat po'latlari bilan solishtirganda, silikon po'lat juda toza. Uglerod, interstitsial nopoklik past indüksiyon o'tkazuvchanligini buzishi mumkinligi sababli, yakuniy to'qimalarni ishlab chiqish uchun po'latni tavlanishdan oldin uni olib tashlash kerak.

Yakuniy yumshatish paytida donning kubikli yo'nalishi bilan o'sishi mexanizmi to'liq tushunilmagan. Jarayon ikkilamchi qayta kristallanishni o'z ichiga oladi, bu ta'rifga ko'ra, allaqachon qayta kristallangan matritsadagi donalar to'plamining tezlashtirilgan o'sishi bilan tavsiflanadi.

Ikkilamchi qayta kristallanish uchun donning normal o'sishi qandaydir tarzda inhibe qilinishi kerak. Haroratning oshishi bilan ba'zi donalar inhibe qiluvchi kuchlardan xalos bo'lib, qo'shnilari hisobiga keng ko'lamda o'sadi. Ishlab chiqaruvchilar amalda kerakli ikkilamchi qayta kristallanish yadrolarini va to'g'ri to'qimalarni olish uchun to'g'ri sovuq haddeleme va qayta kristallanish ketma-ketligini diqqat bilan kuzatib borish kerakligini bilishadi. Hozirgi kremniy po'latlari don o'sishi inhibitori sifatida MnS dan foydalanadi, ammo karbidlar, oksidlar yoki nitridlar kabi boshqa birikmalar ham samaralidir.

Yo'naltirilgan po'latdan ishlab chiqarish va foydalanish

Yo'naltirilgan silikon po'lat yo'naltirilmagan navlarga qaraganda ancha cheklangan tarkibga ega. Tekstura bir qator ehtiyotkorlik bilan ishlov berish va yumshatish operatsiyalari orqali ishlab chiqilgan va material butun jarayon davomida, ayniqsa oxirgi yumshatish paytida, asosan, bir fazali bo'lib qolishi kerak, chunki fazali o'zgarishlar to'qimalarni buzadi. Fe-Si fazali tizimning Y-loopiga yo'l qo'ymaslik uchun bugungi savdo po'lati taxminan 3,25 foiz Si ​​ni tashkil qiladi. Qarshilikning kuchayishi va magnitostriktsiyaning pasayishi bilan yaxshilanishi mumkin bo'lgan yuqori kremniy navlari sovuq prokatning qiyinchiliklari bilan to'sqinlik qiladi.

Harorat, atmosfera tarkibi va shudring nuqtasi sirtni oksidlantirmasdan chiziqni dekarbonizatsiya qilish uchun yaqindan nazorat qilinadi. Ushbu davolash jarayonida kichik, bir xil va bir xil masofadagi donalarni hosil qiluvchi birlamchi qayta kristallanish sodir bo'ladi. Hosil bo'lgan magniy silikat shisha qoplamasi transformator yadrosiga yig'ilganda ketma-ket varaqlar orasidagi elektr izolyatsiyasini ta'minlaydi. Ushbu bosqichda po'lat Epstein namunalarini bobindan kesish orqali tasniflanadi; Namunalar 790 ° da tavlanadi va tekislanadi va yadro yo'qolishi tekshiriladi.

Yo'naltirilgan kremniy po'lat uchun ilovalar transformatorlar (quvvat, tarqatish, balast, asbob, audio va maxsus) va bug 'turbinalari va suv g'ildiraklari uchun generatorlarni o'z ichiga oladi.

Umuman olganda, tegirmon yadrolari donga yo'naltirilgan navlar va o'lchagichlarning to'liq spektridan foydalanadi. Berilgan dastur uchun o'lchagich va material darajasi iqtisod, transformator quvvati, shovqin darajasi talablari, yo'qotish talablari, ish zichligi va hatto yadro hajmiga qarab belgilanadi. Yaxshi yadro hosil qilish uchun chiziq tekis bo'lishi kerakligi sababli, yuqori haroratli tavlanishdan keyin rulonlar tekislanadi. Keyin izolyatsiyalash uchun tarmoqli noorganik fosfat bilan qoplangan. Bobinning har bir uchidan olingan namunalar yuqorida aytib o'tilganidek, laboratoriya stressini bartaraf etishdan so'ng tasniflanadi. Bunday chiziqdan transformator ishlab chiqaruvchisi chiziqning izolyatsiyasini yaxshilash uchun kerakli uzunlikni kesadi. Binobarin, bu oqim yo'qotishlarini va issiqlik hosil bo'lishini kamaytiradi, bu impuls sinoviga bardosh berishi kerak bo'lgan transformatorlarda ayniqsa muhimdir.

Yuqorida ta'kidlab o'tilganidek, laminatsiya yadrolarini ishlab chiqarishda muhim talab transformator shovqinini minimallashtirishdir. Shovqin asosiy ishlab chiqarish va dizayn omillarining funktsiyasi bo'lib, asosiy material xarakteristikasi eng muhimlaridan biridir. Magnitostriktsiyaning kremniy tarkibiga bog'liqligi allaqachon ta'kidlangan. Bundan tashqari, magnitostriktsiya to'qimalarni yaxshilash va shishaga o'xshash izolyatsion qoplamalarni qo'llash orqali kuchlanish kuchlanishlarini kiritish orqali kamayadi. Siqish kuchlanishlari magnitostriktsiyaga salbiy ta'sir ko'rsatganligi sababli, laminatsiyani o'rnatish uchun tekis bo'lib qolishi muhimdir. Ishlaydigan induksiya ham shovqinga ta'sir qiluvchi omil hisoblanadi va aslida transformatorning umumiy ish xususiyatlariga ta'sir qiladi. Laminatsiyalangan transformatorlarning ish induksiyalari odatda 10.000 dan 17.000 G gacha; quvvatlari 500 dan 1.000.000 kVA gacha.

Yara o'zaklari toroidal tarzda [100] tasma atrofida kristallografik yo'nalish bilan o'ralgan. Qayta ishlash bosqichlari Lego transformatorlari uchun ishlatiladiganlardan biroz farq qiladi, garchi boshlang'ich material bir xil bo'lsa-da: odatda etarli izolyatsiyani ta'minlaydigan magniy silikat bilan qoplangan katta toroidal tavlangan lasan.

Yara yadrosini qo'llash uchun tasma yuzasidan reaksiyaga kirishmagan MgO kukuni chiqariladi va sarg'ishning har bir uchidan olingan namuna avvalgidek sinov uchun Epstein chiziqlariga kesiladi. Saralangandan so'ng, lasan transformator ishlab chiqaruvchisiga kesilgan ko'paytmalar yoki keyingi kesish uchun to'liq kenglikdagi lasan sifatida jo'natiladi. Berilgan yadro o'lchamiga o'ralgan kesilgan ko'p qism, quruq oksidlanmaydigan atmosferada 790 daraja tavlangan stressni bartaraf etishi kerak. Har qanday uglerodli ifloslanishni olib tashlash uchun tavlanadigan kostryulkalar va plitalar past karbonli po'lat bo'lishi kerak, bu esa sifatga juda zararli bo'lishi mumkin.

Stressni bartaraf etishdan so'ng, yadrolar kesiladi va transformator yadrosi po'latni mis (yoki alyuminiy) oqim o'tkazuvchi sariqlarga bog'lash orqali yig'iladi. Stressni bartaraf etish tavlangan holatda, donga yo'naltirilgan po'lat mexanik stressga sezgir; shuning uchun yadrolarni ehtiyotkorlik bilan yig'ish kerak. Yig'ish qanday ehtiyotkorlik bilan bajarilishidan qat'i nazar, yadroning yakuniy sifati har doim tavlangan, kesilmagan stressni bartaraf etishdan past bo'ladi.

Odatda "o'ldirish omili" deb ataladigan sifatdagi farq donga yo'naltirilgan po'latning nisbiy kuchlanish sezgirligi, ishlab chiqarishdagi ishlov berish tartibi va yadrodagi havo bo'shlig'ining bir xilligi va miqdori bilan bog'liq. Transformatorni loyihalash va ishlab chiqarish funktsiyasi bo'lib, oxirgi ikki omil ishlab chiqaruvchi tomonidan eng yaxshi nazorat qilinadigan omillardir. Ko'pgina yadro yaralari 25 dan 500 kVA gacha bo'lgan taqsimlovchi transformator dasturlarida qo'llaniladi.

Yo'naltirilmagan silikon po'latlarni ishlab chiqarish va ulardan foydalanish

Yo'naltirilmagan silikon po'latlar o'z xususiyatlarini rivojlantirish uchun ikkilamchi qayta kristallanish jarayonidan foydalanmaydi va yuqori haroratli tavlanish muhim emas. Shuning uchun, yo'naltirilgan sinflar uchun talab qilinadigan kremniyning pastki chegarasi muhim emas.

Yo'naltirilmagan navlar qarshilikni oshirish va asosiy qayta kristallanish haroratini pasaytirish uchun qo'shilgan {0}},5 va 3,25% Si va 0,5% gacha Alni o'z ichiga oladi. Yo'naltirilmagan navlarda donning o'sishi juda ma'qul, lekin odatda yo'naltirilgan navlarga qaraganda ancha past.

Issiq haddelenmiş lentani qayta ishlash sifatga yo'naltirilganligi uchun tavsiflanganga o'xshaydi. Sirtni tozalashdan so'ng, chiziqlar odatda to'g'ridan-to'g'ri oxirgi o'lchagichgacha sovuq haddelenir va transformator ishlab chiqaruvchisiga ikkita shartdan birida sotiladi: to'liq qayta ishlangan yoki yarim qayta ishlangan. Yakuniy sovuq haddelemedan so'ng, chiziq tavlanadi, uni 0,005 foiz C yoki undan kamroq darajaga qadar dekarburizatsiya qiladi va magnit xususiyatlar uchun zarur bo'lgan don tuzilishini rivojlantiradi. Keyin rulonning har bir uchidan namunalar olinadi va sinovdan o'tkaziladi.

To'liq qayta ishlangan yo'naltirilmagan silikon po'latlar odatda quyidagi ilovalarda qo'llaniladi:

Miqdorlar iste'molchi tomonidan stressni bartaraf etish uchun juda kichik yoki

Choyshablar shunchalik kattaki, 843 graduslik stressni bartaraf etishdan keyin yaxshi jismoniy shaklni saqlab qolish qiyin bo'ladi.

Yo'naltirilgan bo'lmagan po'latlar deformatsiyaga yo'naltirilgan mahsulot kabi sezgir emas. Binobarin, kesish deformatsiyalari magnit sifatini yomonlashtirishi kerak bo'lgan yagona deformatsiya ta'siridir. Laminatsiyalar odatda katta bo'lgani uchun, bu kesish deformatsiyalariga toqat qilish mumkin. To'liq qayta ishlangan navlarning aksariyati rotorlar va statorlar kabi ilovalarda shtamplangan laminatsiya sifatida ishlatiladi.

Yo'naltirilmagan po'latlar tasodifiy yo'nalishga ega. Ular odatda AC motorlari, quvvat generatorlari va alternatorlar kabi katta aylanadigan uskunalarda qo'llaniladi. To'liq qayta ishlangan po'latlar "to'liq" tavlanishdan o'tadi (optimal magnit sifatni rivojlantirish uchun), ularni yarim qayta ishlangan mahsulotlarga qaraganda yumshoqroq va burg'ulash qiyinroq qiladi. Qotishma tarkibi yuqori bo'lgan navlar qiyinroq va shuning uchun teshish osonroq.

To'liq qayta ishlangan po'latlarda zarb qilish qobiliyatini organik qoplamani qo'shish orqali yaxshilash mumkin, bu shtamplash paytida moylash vositasi sifatida ishlaydi va asosiy shkalaga qo'shimcha izolyatsiyani ta'minlaydi. Yaxshi interlaminatsiya kuchi talab qilinsa, to'liq qayta ishlangan materialni asosiy shpon bilan sotib olish mumkin.

Yarim qayta ishlangan mahsulotlar odatda oxirgi sovuq haddelemedan keyin past haroratli dekarburizatsiya tavlanishidan o'tadi. Uglerod to'liq qayta ishlangan materialdagi kabi bir xil darajada olib tashlanishi shart emas. Keyinchalik transformator ishlab chiqaruvchisi magnit xususiyatlarini yanada dekarburizatsiya qilish va rivojlantirish uchun materialni nam dekarburizatsiya qiluvchi atmosferada tavlaydi. Zavodda dekarburizatsiyalashdan so'ng, namunalar olinadi, kuponlarga bo'linadi, kamida bir soat davomida 843 daraja dekarburizatsiya qilinadi va lasanni tasniflash uchun sinovdan o'tkaziladi.

Yarim qayta ishlangan yo'naltirilmagan kremniy po'latlari iste'molchining dekarburizatsiyasini yumshatish uchun qo'llaniladi. Umuman olganda, bu mahsulotlar yaxshi zımbalama xususiyatlariga ega va kichik rotorlar, statorlar va kichik quvvat transformatorlari kabi turli xil ilovalarda qo'llaniladi. Yarim qayta ishlangan po'latlarni yuqori darajada yopishgan shkala bilan yoki zang ustiga izolyatsiyalovchi qoplama bilan sotib olish mumkin. Organik qoplama zımbalama paytida moylash vazifasini bajaradi, lekin stressni bartaraf etishning tavlanish haroratiga bardosh bermaydi; shuning uchun u yarim qayta ishlangan materialga taalluqli emas.

Jadval 1. Turli standartlar bilan ko'rsatilgan silikon po'latning eng muhim nomlari