Супер ядро JNRF
JFE Steel Corporation обяви днес своя наскоро разработен стоманен лист от силициев градиент JNRF™ за използване във високоскоростни двигатели, които компанията произвежда с помощта на патентована технология за химическо отлагане на пари (CVD) за непрекъснато силиконизиране. Новият материал намалява високочестотните загуби на желязо и подобрява плътността на магнитния поток, като по този начин спомага за увеличаване на въртящия момент на двигателя и значително подобряване на ефективността за икономия на енергия.
Електрическите стоманени листове4, които се използват широко като материал от желязна сърцевина за електрическо оборудване като двигатели и трансформатори, са ключов материал, регулиращ работата на електрическото оборудване. През последните години усилията за увеличаване на честотата на шофиране5 за намаляване на електрическото оборудване създадоха нужди за намаляване на загубата на желязо в електрическите стоманени листове, използвани в приложения, включващи високочестотно задвижване. Силицият увеличава електрическото съпротивление на стоманата, така че увеличаването на количеството силиций помага да се намали загубата на желязо във високочестотния диапазон. JFE Steel разработи собствена технология за CVD непрекъснато силиконизиране и след това използва този процес за производство на JNEX Core, стоманен лист с високо съдържание на силиций (6,5%), и JNHF Core®®, стоманен лист със силициев градиент с повишена концентрация на силиций в повърхностния слой, като и двете ще позволят на клиентите на JFE Steel да разработят по-висококачествени продукти (фиг. 1 (1)).
Фиг. 1: Насоченост на разработването на продукти и магнитни свойства на JNRF™ стомана
При високоскоростните моторни приложения има нарастващи изисквания за намалена загуба на желязо поради високочестотно задвижване и повишена плътност на магнитния поток за по-висок въртящ момент. В отговор JFE Steel стартира план за подобряване на гамата си от електрически стоманени листови продукти. Решението е да се контролира разпределението на концентрацията на силиций чрез оптимизиране на силиконизиращото количество и условията на дифузия (фиг. 2) и контролната ориентация на кристалите (фиг. 3).
Успешният резултат от тези усилия е новият JNRF силициев градиент стоманен лист JNRF™ за високоскоростни двигатели. JNRF™ помага значително да се увеличи ефективността на двигателя за икономия на енергия, като същевременно се поддържа плътност на магнитния поток (въртящ момент), еквивалентна на тази на конвенционалните неориентирани електрически стоманени листове (3% силициеви стоманени листове) (фиг. 1 (2)).
Фиг. 2: CVD непрекъснат силиконизиращ процес и Si контрол на разпределението на концентрацията
Фиг. 3: Контрол на ориентацията на кристалаСтомана
* Лекотата на намагнитване на желязото зависи от ориентацията на кристала. Лесно магнетизиран (висока плътност на магнитния поток) материал може да бъде произведен чрез контролиране на ориентацията успоредно на повърхността на листа.
Движейки се напред, JFE Steel ще се стреми да разшири приложенията за своите електрически стоманени листови продукти, за да помогне за реализирането на по-компактни и по-високоскоростни моторни конструкции, като задвижващи двигатели за електрически превозни средства, двигатели за потребителска електроника и двигатели за дронове, като по този начин отговаря на нуждите на клиентите за допълнително ефективно и компактно електрическо оборудване в един все по-устойчив свят.
Технология за непрекъснато силиконизиране на процеса на химическо отлагане на пари (CVD)
Технологията на процеса на химическо отлагане на пари (CVD) увеличава концентрацията на силиций в стоманата. CVD, който се извършва в линия за отгряване на стоманени ленти, предизвиква реакция между стоманени ленти и газ от силициев тетрахлорид (SiCl4) в пещ, докато непрекъснато преминава стоманените ленти през пещта.
Високочестотна загуба на желязо
Загубата на желязо се отнася до енергия, главно топлина, загубена, когато желязната сърцевина се възбужда от променлив ток. Загубата на енергия, която възниква, когато желязната сърцевина се възбужда с висока честота, се нарича високочестотна загуба на желязо. Ефективността на високоскоростните двигатели се увеличава с намаляването на високочестотната загуба на желязо.
Плътност на магнитния поток
Плътността на магнитния поток, която показва лекотата на намагнитване на материала, повишава електромагнитната якост с увеличаване на плътността. При двигателите по-голям въртящ момент (мощност) може да се постигне с материали, които предлагат висока плътност на магнитния поток.
Електрически стоманен лист
Електрическият стоманен лист (или "лист от силициева стомана") се получава чрез добавяне на силиций към желязото. Тънките листове, използвани широко като материали от желязна сърцевина в оборудване като двигатели и трансформатори, първо се ламинират с изолационно покритие.
Честота на шофиране
В електрическото оборудване честотата на задвижване е броят на трептенията в секунда на тока, напрежението и т.н. Обикновено честотата на шофиране се увеличава с двигатели, които се движат с високи скорости на въртене.
JNEX Core и JNHF Core и JNRF Core®®® са регистрирани търговски марки на JFE Steel Corporation.
