B27R090 と B23R090 方向性シリコン鋼-: 変圧器コア選択のための 0.27mm と 0.23mm の厚さの比較

変圧器コアに方向性ケイ素鋼を指定する場合、エンジニアや調達チームは、一見単純な疑問に直面することがよくあります。それは、同じ保証鉄心損失 0.90 W/kg (P1.7/50) を持つ 2 つのグレードですが、厚さ - 0.27 mm と 0.23 mm が異なるということです。ゲージが薄いほど実際のパフォーマンスは向上するのでしょうか?また、コストを割増する価値はありますか?

 

この記事では、Baosteel (接頭辞 B{{6}) の 2 つの結晶方位ケイ素鋼材である B27R090 と B23R090 の技術的な比較を{0}}-並べて説明し、0.04 mm のゲージの違いが鉄損挙動、製造性、コスト、変圧器効率における実際の違いにどのように反映されるかを説明します。{9}}

 

どちらのグレードも Baosteel の結晶方向性ケイ素鋼のコーディング規則に従っています。{0}

コードセグメント	B27R090	B23R090	意味
B	B	B	宝鋼メーカープレフィックス
27 / 23	27→0.27mm	23→0.23mm	呼び厚さ×100
R	R	R	高耐熱性絶縁コーティング、非レーザースクライブ-
090	090→0.90W/kg	090→0.90W/kg	最大鉄損 P1.7/50×100

重要な点: どちらのグレードも、1.7 T および 50 Hz で同じ 0.90 W/kg のコア損失制限が保証されており、両方ともレーザー スクライビングなしで高い-耐熱性-絶縁コーティングを示す R 接尾辞が付いています。仕様の唯一の違いは、公称厚さ: 0.27 mm と 0.23 mm です。

 

 

財産	B27R090	B23R090	相違点・注意点
メーカー	宝鋼	宝鋼	同工場
材質の種類	CRGO、粒子指向-	CRGO、粒子指向-	同じクラス
呼び厚さ	0.27mm	0.23mm	0.04mmの差
鉄損 P1.7/50	0.90W/kg以下	0.90W/kg以下	同じ保証限度額
鉄損 P1.7/60 (代表値)	~1.10 W/kg	~1.05 W/kg	B23R090 60 Hz でわずかに低い
磁気誘導B8	1.88T以上	1.88T以上	同じ（どちらも R- タイプ GO）
シリコン含有量	2.9 – 3.3 %	2.9 – 3.3 %	同じ組成範囲
密度	~ 7.65 g/cm3	~ 7.65 g/cm3	同一
スタッキングファクター	0.96以上	~ 0.95 – 0.955	B27R090 わずかに高い (厚い=より平らなスタック)
コーティングの種類	R - 高耐熱性、-書き込みなし	R - 高耐熱性、-書き込みなし	同じ;どちらも応力緩和アニーリングに耐えます-
レーザースクライビング	いいえ	いいえ	ドメインも洗練されていません-
エッジの状態	私 / 南東部	私 / 南東部	ミルエッジまたはスリットエッジの両方が使用可能
供給形態	コイル、スリットコイル、-長さにカット-	コイル、スリットコイル、-長さにカット-	同じ
規格	GB/T 2521; IEC 60404-8-7; ASTM A876	GB/T 2521; IEC 60404-8-7; ASTM A876	同じ標準フレームワーク

 

これが比較の中心的な問題です。どちらのグレードも 0.90 W/kg 以下で指定されているため、理論上は保証鉄損は同じです。ただし、その数値を達成する背後にある物理学はゲージによって大きく異なります。

 

渦巻き-電流損失は厚さの 2 乗でスケールされます

方向性鋼-の鉄損=ヒステリシス損失 + 渦電流損失 + 異常な損失。渦電流成分は厚さの二乗 (t²) に比例します。ゲージを 0.27 mm から 0.23 mm に減らすと、渦電流項はおよそ次のように減少します。-

 

(0.23 / 0.27)² ≈ 0.726 → 渦電流損失が最大 27% 削減-

 

これは、同じ 0.90 W/kg を達成するために、B23R090 (0.23mm) の渦電流バジェットの「ヘッドルーム」が B27R090 (0.27mm) よりも大幅に大きいことを意味します。{3}}実際的には:

• B27R090 は、0.27 mm でのより高い渦損失を補償するのに十分なほど低いヒステリシス損失を維持するために、優れたゴス組織とよりクリーンな鋼の化学的性質にさらに依存する必要があります。-より厳しい冶金仕様同じ損失目標に対して。
• B23R090 は、より薄いゲージで渦電流が自然に抑制されるため、より快適に 0.90 W/kg を達成します - 0.23 mm グレードが通常示す実際の（測定された）損失がより低い実際の保証値 0.90 を超えています。

 

実際に測定された損失と保証された損失

実際の工場試験証明書では、実際に測定されたコア損失は通常、保証された最大値を下回ります。

メトリック	B27R090 (0.27mm)	B23R090 (0.23mm)	含意
保証 P1.7/50	0.90W/kg	0.90W/kg	同一スペック
典型的な実際の P1.7/50	~0.85 – 0.88 W/kg	~0.80 – 0.84 W/kg	B23R090 には保証を下回るマージンがさらにあります
1.7 Tでの励起パワー	匹敵する	やや低め	より薄いゲージ、より低い異常損失

 

スタッキングファクター

積層係数 (充填率) は、積層コア内の鋼材の体積とコアの総体積の比率を表します。ゲージが薄くなるということは、同じスタック高さでも積層数が増え、コーティング層とエアギャップが増えることを意味します。

• B27R090 (0.27mm): スタッキング ファクター 0.96 - 以上のより高い活性鋼断面積-、コア ウィンドウ領域のより効率的な使用
• B23R090 (0.23mm): 積層係数 ~0.95 - がわずかに低く、同じ磁性断面に対してわずかに大きなコアが必要であることを意味します-

 

 

所定のトランス定格の場合、0.27mm コアは 0.23mm コアよりもコア断面積が約 1% 小さくなり、巻線の銅線の長さもわずかに短くなります。-。

 

パンチング、シャーリング、アニーリング

プロセス要因	B27R090 (0.27mm)	B23R090 (0.23mm)
シャーリング/パンチングの難易度	より簡単な - 厚い材料、より高い剛性	より困難な - より薄く、波打ちやバリが発生しやすい
バリの発生	それほど重要ではない	より厳密なツールクリアランス管理が必要
応力除去焼きなまし-	どちらもアニーリングに耐えます（R-タイプのコーティングは耐熱性があります）-	焼きなまし用に設計された同じ - R コーティング
自動積み上げラインでのハンドリング	より堅牢な	より丁寧な取り扱いが必要です
コア巻線（巻線コア）	良好な成形性	さらに優れた - 薄い素材でしっかりと巻きます

 

コーティングとスクライビング

 

どちらのグレードも接尾辞 R が付いています - 高耐熱性絶縁コーティング、非レーザー刻印-。

 

これは次の理由から重要です。

• R コーティングは、アニーリングによってドメイン微細化効果が破壊される可能性がある P- タイプ（レーザー スクライブ）グレードとは異なり、切断/パンチング後の応力除去アニーリングに劣化することなく耐えられます-。-
• 後で顧客がより低い損失を望む場合は、ドメイン改良のためにどちらのグレードも P バリアント (B27P090 / B23P090) にアップグレードできます - が、アニーリングの互換性が犠牲になります。
• 接尾辞 R により、どちらのグレードもステップラップコアの切断ラインや、アニーリングがプロセスの一部となる巻線コアの製造に適しています。{0}

 

コスト/供給係数	B27R090 (0.27mm)	B23R090 (0.23mm)
相対的な材料コスト	ベースライン（下）	~8 ～ 15% のプレミアム
工場の可用性	広く生産されている、標準の 0.27mm ゲージ	生成されますが、音量は低くなります。 0.23mmはさらに薄い特殊ゲージです
リードタイム	- の標準生産を短縮	潜在的に長い - のより薄いゲージ、より少ない生産量
スリット歩留まり	- より厚い素材、エッジの波打ちが少ない	より低い - の薄い材料はスリットパラメータの影響を受けやすい
コイルあたりの重量 (同じ外径)	より重いコイル	軽いコイル - 個のコイルが同じトン数に必要です

 

 

次の場合は B27R090 (0.27mm) を選択してください。

• コストが主な要因です - 最良の価格で 0.90 W/kg の保証されたパフォーマンスが必要です
• 標準配電変圧器 - 柱-取り付け、パッド-取り付けユニット（0.90 仕様が効率要件を満たす）
• 大量生産- - 0.27 mm ゲージは自動切断および積層ラインにとってより堅牢です
• 積層（積層）コア - より高い積層係数（0.96 以上）により、コアウィンドウ内の活性鋼が最大化されます
• プロセスで焼きなましが行われる変圧器 - R- タイプのコーティングは応力除去焼きなましに耐えます-

 

次の場合は B23R090 (0.23mm) を選択してください。

• 実際の損失は仕様 0.90 未満である必要があります - ゲージが薄いほど実際のコア損失が 5～10% 低くなります-
• 高-効率 / エコ-設計変圧器 - Tier-1 エネルギー効率、DOE 効率、または EU エコ設計準拠
• 大型電源変圧器 - では、わずかな損失の削減でも、生涯にわたる大幅なエネルギー節約につながります
• 巻線（トロイダル / 長方形）コア - より薄い素材がよりしっかりと巻かれ、よりよく適合します
• 低ノイズ トランス - - のより薄い積層により磁歪ノイズが低減されます
• 60 Hz アプリケーション - 渦電流による薄型ゲージの利点は 50 Hz よりも 60 Hz の方が大きい

 

磁気仕様の観点からは、はい - 両方のグレードが同じ P1.7/50 0.90 W/kg 以下の制限を満たし、同じ B8 1.88 T 以上の誘導および同じ R- タイプのコーティングを備えています。 B27R090 用に設計されたコアは、以下の点に対処していれば、B23R090 でも機能し、その逆も同様です。

• スタッキング ファクターの差 - を 0.27mm から 0.23mm に切り替えると、スタッキング ファクターが約 0.5 ～ 1% 減少します。同じ磁束密度を維持するには、コアの断面またはスタックの長さを調整する必要があります-
• ラミネート数の変更 - 0.23mm コアでは、同じスタック高さで最大 17% 多くのラミネートが必要となり、切断とスタッキング時間が増加します
• ツーリング クリアランス - のパンチ/シャーリング ツールは 0.27 mm に設定されており、バリを制御するには 0.23 mm の調整が必要な場合があります
• 同じコア寸法 (OD/ID/高さ) のコア重量-。0.23 mm コアはスタッキング ファクタが低いためわずかに軽くなります。

 

認定/承認の目的では、どちらのグレードも同じ GB/T 2521、IEC 60404-8-7、および ASTM A876 フレームワークに該当するため、通常、一方のグレードで認定された設計は、最小限のドキュメント変更で型式試験を通じてもう一方のグレードで再認定できます。

 

 

学年	厚さ	コアロス	塗装・加工	この比較との関係
B27R085	0.27mm	0.85W/kg	R、-書き込みなし	B27R090と同じ厚さ、低損失（プレミアム）
B23R085	0.23mm	0.85W/kg	R、-書き込みなし	B23R090と同じ厚さ、低損失（プレミアム）
B27P090	0.27mm	0.90W/kg	P、レーザースクライブ	B27R090 と同じ仕様ですが、ドメイン-が洗練されています（実際の損失が低く、アニーリング互換性はありません）-
B23P090	0.23mm	0.90W/kg	P、レーザースクライブ	B23R090 と同じ仕様ですが、ドメイン-が洗練されています
B30R090	0.30mm	0.90W/kg	R、-書き込みなし	より厚い代替品 - は経済的ですが、0.30 mm で 0.90 を達成するのは困難です
27QG090	0.27mm	0.90W/kg	QG(HiB)	HiB 同等の - 高い磁気誘導

 

 

GNEE Steel は、B27R090 と B23R090 の両方（および宝鋼、武漢鉄鋼、寿鋼の結晶方向性珪素鋼の全グレード）を、圧延試験証明書、厚さとコアロスの検証、長さに合わせたスリット/カット-サービスとともに提供しています。-

 

当社のエンジニアは次のことをお手伝いします。

• コミットする前に、0.27mm ゲージと 0.23mm ゲージの間で実際の工場証明書の値を比較してください。
• 地域の規格に相当する ASTM / EN / JIS グレードへの相互参照-
• 変圧器の効率目標を満たし、最もコスト効率の高いグレードを選択してください。{0}
• スタッキング ラインのバリを制御し、正確な幅にスリットを配置します。

 

 

B27R090 と B23R090 の比較は、同じ 0.90 W/kg 仕様クラス内でのコストと-パフォーマンスのトレードオフ-に帰着します。

基準	勝者	勝者
保証されたコアロス	ネクタイ	ネクタイ
実測鉄損		B23R090
材料費	B27R090
スタッキングファクター	B27R090
製造の堅牢性	B27R090
巻芯成形性		B23R090
低騒音性能-		B23R090
60Hzの利点		B23R090
在庫状況/納期	B27R090
アニーリングの互換性	ネクタイ	ネクタイ

 

ほとんどの標準的な配電変圧器プロジェクトに対して、B27R090 は保証された性能、製造性、コストの最適なバランスを提供します。実際に 0.90 W/kg 仕様を上回ることが重要な高効率、エコ設計、大電力、または 60 Hz アプリケーションの場合、B23R090 は実際のコア損失が大幅に低く、優れた高周波性能を備えているため、そのプレミアムが正当化されます。-

 

B27R090とB23R090は厚みが違うだけの同じグレードですか？

同じメーカー (Baosteel)、同じ鉄損保証 (0.90 W/kg)、同じコーティング タイプ (R=高耐熱性、-、ノンスクライブ)、同じ磁気誘導クラスを共有しています。仕様の唯一の違いは、公称厚さ: 0.27 mm と 0.23 mm です。ただし、実際には、より薄い B23R090 の方が実際のコア損失が低くなります。

 

0.23mm は常に 0.27mm より優れていますか?

いつもではありません。 0.23 mm は渦電流損失を低減しますが、積層係数も低減し、積層数が増加し、材料コストが最大 8 ～ 15% 上昇し、工具や取り扱いの影響を受けやすくなります。- 0.90 W/kg を満たすだけで十分なコスト重視の設計では、0.27 mm がより良い選択です。{6}}仕様を上回る効率性が重要な設計では、0.23 mm が真のパフォーマンス上の利点をもたらします。{10}

 

「R」接尾辞は何を意味しますか? それは私のアプリケーションにとって重要ですか?

R=高耐熱性-絶縁コーティング、非レーザースクライブ。-これは、この材種が切削後の応力除去焼きなましに耐えることを意味します-。これは、コア製造プロセスに焼きなましが含まれる場合に重要な利点です。アニーリングを行わず、損失を低くしたい場合は、レーザー スクライビングを備えた P- バリアント (B27P090 / B23P090) を使用すると、追加のドメイン微細化損失削減が可能になります。-

 

同じトランスコアに B27R090 と B23R090 を混在させることはできますか?

お勧めしません。積層コア内でゲージを混合すると、不均一なステップラップジョイント、一貫性のない磁束分布、ばらつきのある積層数が生じ、組み立てが複雑になります。-コア設計ごとに 1 つのゲージを選択します。

 

60Hzトランスにはどのグレードが適していますか?

B23R090 (0.23mm) は、50 Hz よりも 60 Hz の方が有利です。これは、渦電流損失が周波数とともに増加するためであり、より薄いゲージの渦電流抑制は、より高い周波数でより価値があるからです。{6} 60 Hz の北米市場では、一般に 0.23 mm グレードが好まれます。

 

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免責事項: 値はグレード分類の典型的なものであり、各コイルのミルテスト証明書と照合して検証する必要があります。実際に測定されたコア損失は、熱数と生産バッチによって異なる場合があります。