ケイ素鋼の目的: モーター、発電機、変圧器用の多用途合金

ケイ素鋼が磁気コアに使用される理由

ケイ素鋼、または電気鋼は、磁気回路用に設計された低{0}}炭素鉄-ケイ素合金です。シリコンを追加すると電気抵抗率が増加し、渦電流損失が減少し、磁気応答が改善されるため、より少ないエネルギーでコアの磁化と消磁が可能になります。その結果、高い飽和磁束密度と低い鉄損を兼ね備えた材料が生まれ、変圧器や回転機の鉄心として標準的な選択肢となっています。-

発電と配電

電源変圧器

変圧器は電力網のバックボーンです。それらのコアは、磁束がゴス テクスチャの容易磁化方向に従うように、結晶粒向ケイ素鋼積層板を積層して構築されています。-。シリコン含有量が高いため渦電流が抑制され、ヒステリシス損失が低いため、定格負荷および部分負荷において変圧器の効率が維持されます。グレードの選択は、GB/T 2521 および IEC 60404-8-4 で定義された損失クラスに基づいており、高効率設計にはより薄い積層が選択されます。

発電機

発電機は機械エネルギーを電気エネルギーに変換します。無方向性ケイ素鋼は、回転磁界の方向が連続的に変化し、材料は磁気的に等方性でなければならないため、発電機の固定子と回転子に使用されます。損失等級が低いと、大型機械の発熱が軽減され、発電所の全体的な効率が向上します。

自動車産業

電気自動車のトラクションモーター

トラクション モーターは電気自動車駆動システムの心臓部です。無方向性ケイ素鋼で作られたモーターコアは、より高い効率と電力密度を実現し、航続距離を延長し、バッテリーコストを削減します。低損失の高強度グレードは、磁気性能と機械的強度の両方が必要とされる高速ローターに使用されます。-

オルタネーターとスターター

従来の車両は依然としてケイ素鋼コアを備えたオルタネーターとスターターに依存しています。同じ損失削減の原則が適用されます。つまり、より優れたコアスチールにより、燃費と充電システムの信頼性が向上します。

産業用モーターと家電製品

コンプレッサー、ファン、ポンプ、家庭用電化製品には、ケイ素鋼コアを備えた分数馬力モーターが使用されています。{0}これらのモーターは何千時間も稼働するため、コア損失がわずかに減少しただけでも大幅なエネルギー節約につながります。 IE2 から IE4 レベルなどのモーターの効率クラスは、より優れたコア材料とより薄い積層によって部分的に満たされます。

適切なケイ素鋼グレードの選択方法

動作周波数を確認します。50/60 Hz 電力アプリケーションには標準グレードが使用されます。可変-周波数ドライブには、より薄い積層が必要な場合があります。

材料の種類を選択します。変圧器の場合は粒子方向-、回転機械の場合は非方向性-です。

損失クラスと厚さを確認してください: 高効率トランスの場合は 0.23-0.35 mm、モーターの場合は 0.35 ～ 0.65 mm。

コーティング要件を確認します。パンチングと溶接には、定義された層間抵抗を持つ特定の絶縁コーティングが必要です。

よくある質問

1. 電磁鋼の一般的なシリコン含有量はどれくらいですか?

シリコン含有量は0.5%から4.5%の範囲です。シリコンの量が多くなると、抵抗率が上昇し、損失が低くなりますが、鋼がより硬くなり、より脆くなるため、多くのモーターグレードでは実際の最大値は約 3.2% になります。

2. 変圧器のコアが方向性鋼で作られているのはなぜですか?{1}}

方向性鋼-は、磁化容易方向が圧延方向と一致するように加工されます。変圧器では磁束経路が明確に定義されているため、その経路に沿って粒子を配向させると透磁率が最大化され、損失が最小限に抑えられます。

3. GO ケイ素鋼と NGO ケイ素鋼の違いは何ですか?

GO（結晶方向性）鋼はゴス組織を持ち、磁束が一方向の場合に使用されます。 NGO (非-) 鋼はほぼ等方的な磁気特性を持ち、回転機や小型変圧器に使用されます。

4. 積層の厚さは鉄損にどのように影響しますか?

渦電流損失は、積層厚さの 2 乗に応じて増加します。{0}したがって、積層を薄くすると損失が減少するため、高効率変圧器では 0.23 ～ 0.30 mm のシートが使用されます。-

5. ケイ素鋼のグレードを定義する規格は何ですか?

等級分類と損失クラスは、方向性鋼については GB/T 2521 および IEC 60404-8-4、無方向性鋼については IEC 60404-8-2 で定義されています。測定方法は IEC 60404-2 に準拠します。