ケイ素鋼の分類: 結晶方位-と非配向-グレードの説明

ケイ素鋼とは

ケイ素鋼は電気鋼とも呼ばれ、0.5-6.5% のケイ素を含む鉄の軟磁性合金です。シリコン含有量により電気抵抗率が上昇し、渦電流が減少し、交流磁束用途におけるコア損失が減少します。ケイ素鋼は、変圧器、モーター、発電機、電磁部品の標準的なコア材料であり、その分類によって磁気性能と完成したデバイスのコストの両方が決まります。

主な分類: 熱間圧延-vs 冷間圧延-

ケイ素鋼はもともと熱間圧延によって製造されました。熱間圧延ケイ素鋼-は、厚さの制御が緩く、表面が粗く、鉄損が高いため、そのエネルギー性能が現代の効率要件を満たせないため、変圧器やモーターの製造から徐々に排除されてきました。 -冷間圧延により、正確なストリップ厚さ、より優れた表面品質、および制御された磁気特性が得られるため、ほぼすべての用途で冷間圧延ケイ素鋼に取って代わりました。冷間圧延ケイ素鋼-には、結晶方向性-と非-の2つの系統があります。

冷間圧延-方向性珪素鋼-（CRGO）

方向性珪素鋼-は、結晶粒が圧延方向に揃うように加工されており、透磁率が非常に高く、磁束が圧延方向に流れる際の損失が低くなります。この方向性により、磁束経路を粒子に沿って設計できるトランスコアに使用されます。したがって、変圧器用ケイ素鋼とも呼ばれます。実際には 2 つのパフォーマンス層が認識されています。

従来の結晶配向（CGO）グレード。標準的な試験条件下での磁気誘導は約 1.82 T です。

約 1.92 T に達する高磁気誘導 (HiB) グレード。誘導が高いということは、同じ磁束に対するコアが小さくなり、鉄損と銅損が低くなり、変圧器の総材料コストが下がることを意味します。

HiB 鋼は、比損失が低いため、許容可能な効率で大型のユニットを構築できるため、高電圧および大容量の変圧器に適しています。{0}{1}方向性ケイ素鋼の 2 つの決定的な指標は、磁気誘導と比全損失です。誘導が大きいと透磁率が向上し、コアが縮小します。一方、比損失が低いと、変圧器の 20 ～ 30 年の寿命にわたってコアの磁化に浪費されるエネルギーが減少します。

冷間圧延-無方向性ケイ素鋼-

無方向性ケイ素鋼には優先結晶粒方向がないため、その磁気特性はシート面内のすべての方向で同様です。このため、磁束の方向が回転し、単一の回転方向に従うことができないモーターや発電機などの回転機械にとって自然な材料となります。非-グレードは、小型変圧器、リアクトル、リレー、磁気シールドにも使用されます。さまざまな機械設計や製造方法に合わせて、幅広い損失クラスと厚さ (通常は 0.35 mm、0.50 mm、0.65 mm) で利用できます。

グレードの指定とテストの方法

粒子指向グレードは通常、1.7 T / 50 Hz で保証される最大比全損失とその厚さによって指定されます。非-グレードは、1.5 T / 50 Hzでの損失によって指定されます。試験と磁気特性測定は国際シリーズ IEC 60404 に従います。中国の対応する国家規格は、磁気特性測定方法に関する GB/T 2522 シリーズと、指向性グレードと非指向性グレードの関連製品規格です。-購入者は、申告された損失値が鉄鋼製造業者からの認定された試験証明書によって裏付けられていることを常に確認する必要があります。

選択ロジックの実践

よくある質問

Q1.方向性珪素鋼と非方向性珪素鋼の違いは何ですか?-方向性鋼-は、結晶粒が整列しており、圧延方向に沿って優れた特性を示し、変圧器コアなど磁束が一方向に流れる場所に使用されます。無方向性鋼は等方性であり、モーターや発電機のコアなど、磁束が回転する場所に使用されます。

Q2. HiB鋼はなぜ高磁気誘導と呼ばれるのでしょうか？HiB グレードは、標準的な試験条件下で約 1.92 T の磁気誘導を達成します。これに対し、従来の配向グレードの磁気誘導は約 1.82 T です。誘導が大きいため、同じ変圧器をより小さなコアで構築できるため、鉄と銅の損失と材料コストが削減されます。

Q3.熱間圧延ケイ素鋼-は今でも使用されていますか?-熱間圧延ケイ素鋼は、鉄損が高く、一貫性が低いため、現代の生産からはほとんど排除されています。冷間圧延グレードは現在、変圧器、モーター、発電機の市場を支配しています。{2}}

Q4.ケイ素鋼グレードの損失数値は何を意味しますか?これらは、定義された磁束密度と周波数で、IEC 60404 試験方法に従って測定された、材料の保証された最大比全損失です。粒子指向グレードは通常 1.7 T / 50 Hz、非-グレードは 1.5 T / 50 Hz と評価されます。

Q5.無方向性鋼は変圧器の鉄心に使用できますか?はい、小型変圧器や一部のリアクトル設計では無方向性鋼を使用していますが、方向性鋼は方向性磁束設計において同じ重量でより低い損失とより高い誘導を実現するため、配電変圧器や電力変圧器の標準的な選択肢となっています。-

Q6.ケイ素鋼の品質を管理する基準は何ですか?磁気特性測定は IEC 60404 (中国では GB/T 2522) に従い、製品仕様は鋼種の対応する製品規格に従います。認定されたテスト証明書は、各荷物に同梱されている必要があります。