JFE Steel vyvíja JNRF? Oceľový plech s kremíkovým gradientom pre vysokorýchlostné motory
-
Minimalizuje vysokofrekvenčné straty železa
-
Zlepšuje vysokú hustotu magnetického toku
Spoločnosť JFE Steel Corporation dnes oznámila svoj nedávno vyvinutý JNRF? oceľový plech s kremíkovým gradientom na použitie vo vysokorýchlostných motoroch, ktorý spoločnosť vyrába pomocou patentovanej technológie chemického nanášania z plynnej fázy (CVD) na kontinuálne silikónovanie. Nový materiál znižuje vysokofrekvenčné straty železa a zlepšuje hustotu magnetického toku, čím pomáha zvýšiť krútiaci moment motora a výrazne zlepšiť účinnosť pre úsporu energie.
Plechy z elektrooceľovej ocele4, ktoré sa široko používajú ako materiál železného jadra pre elektrické zariadenia, ako sú motory a transformátory, sú kľúčovým materiálom, ktorým sa riadi výkon elektrických zariadení. V posledných rokoch snahy o zvýšenie hnacej frekvencie5 pre zmenšenie elektrických zariadení vyvolali potrebu znížiť straty železa v plechoch z elektrotechnickej ocele používaných v aplikáciách zahŕňajúcich vysokofrekvenčné pohony. Kremík zvyšuje elektrický odpor ocele, takže zvýšenie množstva kremíka pomáha znižovať straty železa vo vysokofrekvenčnom rozsahu. JFE Steel vyvinula patentovanú technológiu pre CVD kontinuálne silikonovanie a potom použila tento proces na výrobu JNEX Core?, oceľového plechu s vysokým obsahom kremíka (6,5 %), a JNHF Core?, plechu z kremíkovej gradientovej ocele so zvýšenou koncentráciou kremíka v povrchovej vrstve, čo umožní zákazníkom JFE Steel vyvíjať produkty vyššej kvality (obr. 1�).
V aplikáciách vysokorýchlostných motorov narastajú požiadavky na zníženie strát železa v dôsledku vysokofrekvenčného pohonu a zvýšenej hustoty magnetického toku pre vyšší krútiaci moment. V reakcii na to spoločnosť JFE Steel spustila plán na vylepšenie svojho sortimentu výrobkov z plechu z elektrotechnickej ocele. Riešením bolo kontrolovať distribúciu koncentrácie kremíka optimalizáciou množstva silikonizácie a difúznych podmienok (obr. 2) a kontrolu orientácie kryštálov (obr. 3).
Úspešným výsledkom tohto úsilia je JFE Steel nový JNRF? oceľový plech s kremíkovým gradientom pre vysokorýchlostné motory. JNRF? pomáha výrazne zvýšiť účinnosť motora pre úsporu energie pri zachovaní hustoty magnetického toku (krútiaceho momentu) ekvivalentnej hustote konvenčných neorientovaných elektrooceľových plechov (3 % kremíkových oceľových plechov) (obr. 1�).
* Ľahká magnetizácia železa závisí od orientácie kryštálu. Ľahko zmagnetizovaný materiál (s vysokou hustotou magnetického toku) možno vyrobiť riadením orientácie paralelne s povrchom listu.
Vpred sa spoločnosť JFE Steel bude snažiť rozšíriť aplikácie svojich výrobkov z plechu z elektrotechnickej ocele, aby pomohla realizovať kompaktnejšie a vysokorýchlostné konštrukcie motorov, ako sú hnacie motory pre elektrické vozidlá, motory pre spotrebnú elektroniku a dronové motory, čím uspokojí potreby zákazníkov na mimoriadne efektívne a kompaktné elektrické zariadenia v čoraz udržateľnejšom svete.
Proces chemickej depozície z plynnej fázy (CVD) zvyšuje koncentráciu kremíka v oceli. CVD, ktoré sa vykonáva v linke na žíhanie oceľových pásov, spôsobuje reakciu medzi oceľovými pásmi a plynným chloridom kremičitým (SiCl4) v peci, pričom oceľové pásy nepretržite vedú pecou.
Strata železa znamená stratu energie, najmä tepla, keď je železné jadro budené striedavým prúdom. Strata energie, ku ktorej dochádza pri excitácii železného jadra vysokou frekvenciou, sa nazýva vysokofrekvenčná strata železa. Účinnosť vysokorýchlostných motorov sa zvyšuje so znížením vysokofrekvenčných strát železa.
Hustota magnetického toku, ktorá indikuje ľahkú magnetizáciu materiálu, zvyšuje elektromagnetickú silu so zvyšujúcou sa hustotou. V motoroch je možné dosiahnuť väčší krútiaci moment (výkon) s materiálmi, ktoré ponúkajú vysokú hustotu magnetického toku.
Plech z elektrickej ocele (alebo „plech z kremíkovej ocele“) sa získava pridaním kremíka do železa. Tenké plechy široko používané ako materiály železného jadra v zariadeniach, ako sú motory a transformátory, sa najskôr laminujú izolačným povlakom.
V elektrických zariadeniach je frekvencia pohonu počet kmitov prúdu, napätia atď. za sekundu. Frekvencia pohonu sa zvyčajne zvyšuje pri motoroch, ktoré poháňajú vysokou rýchlosťou otáčania.
Jadro JNEX? a jadro JNHF? a jadro JNRF? sú registrované ochranné známky spoločnosti JFE Steel Corporation.
JFE Super Core jnrf hustota magnetického toku je vyššia a strata železa je nižšia
Hustota magnetického toku JFE Super Core jnrf je vyššia
