Электротехническая сталь и ее использование
Электротехническая (или трансформаторная) сталь позволяет снижать потери тока на перемагничивание. Поэтому ее используют при изготовлении частей трансформаторов, реле, электродвигателей, звонков. Высокая магнитная проводимость достигается благодаря повышенному содержанию кремния в сплавах. Он имеется в молекулах ферросилиция – этим веществом легируют стали. Содержание кремния в трансформаторных сплавах может достигать нескольких процентов от общей массы изделия.
Такая сталь стоит даже дороже нержавейки. Это объясняется высоким удельным электрическим сопротивлением электротехнических сплавов. Благодаря ему перегрев электрической техники снижается, а КПД – возрастает.
Электротехническая сталь – основной материал при производстве трансформаторов
Свойства трансформаторных сталей
Если сравнивать легированный каленый сплав и электротехнический с высоким содержанием кремния, второй позволит сократить потери на вихревое перемагничивание на 30 %.
Это делает его прекрасным магнитопроводом. Чем больше содержание кремния, тем меньше потери. Но если его добавить слишком много, деталь станет очень ломкой, а значительного положительного эффекта не будет. Поэтому стоит соблюдать предельные значения.
Благодаря использованию кремния в сплаве можно уменьшить затраты железа до 1/5 от массы изделия. Вихревые потери можно сократить, если истончить пластины из трансформаторной стали. Например, в питающей сети трансформатора на 50–60 Гц их толщина всего 0,5 мм. В трансформаторах на 400 Гц используются пластины на 1 мм.
Виды электротехнических сталей
При любом составе трансформаторных сплавов сначала производятся заготовки. Они представляют собой раскаленные докрасна слитки одинаковой формы и размера. Далее способы производства делятся на горячую и холодную прокатку. Расскажем о каждом из них подробнее.
Горячая прокатка трансформаторной стали
У горячекатаных электротехнических сплавов нет особых свойств. Их отличает лишь высокая процентная доля кремния (4,5 % от массы детали) и алюминий, который используется для легирования (0,5 %).
Такой сплав применяется для изготовления динамо. Горячекатаные стали без алюминия называются релейными. Из них делают пластины генераторов.
При производстве раскаленные заготовки трансформаторной стали прокатывают через специальные валки. Иногда это повторяется несколько раз. Так регулируют толщину листов и их размеры. После остывания получившиеся пластины разрезают на равные фрагменты и упаковывают для отправки заказчику.
Холодная прокатка электротехнической стали
Горячекатаные трансформаторные сплавы медленно отходят в прошлое. По характеристикам они сильно уступают аналогам холодной прокатки. Детали из холоднокатаных сплавов значительно лучше преобразуют электрическую энергию в механическую и наоборот. Все дело в упорядочивании связей кристаллической решетки. При правильном направлении холодной прокатки ячейки увеличивают, повышая магнитную проницаемость стали.
Перед холодной прокаткой также заливают заготовки. Сначала их раскатывают в горячем виде, а после остывания дополнительно пропускают через валки.
Опытный прокатчик верно подбирает направление, чтобы оно совпадало с направляющими жесткости кристаллической решетки.
Горячекатаная трансформаторная сталь отходит в прошлое
Маркировка и применение электротехнических сталей
Все трансформаторные сплавы делятся на изотропные и неизотропные. Первые представлены марками 2011, 2012 и десятками наименований далее по порядку. Неизотропные стали обозначают марками 3311, 3411 и далее по порядку.
От маркировки электротехнического сплава зависят его свойства, соответственно и область применения. Например, марки 1311 и 1312 используют для производства пластин трехфазных асинхронных двигателей мощностью 100–400 кВт. Из сплавов 1211, 1212 и т. д. делают роторы, пластины статорных сборок. Также их используют для производства аппаратов МРТ, триммеров для стрижки волос.
Марки электротехнических сплавов 1411, 1412 и 2411 применяют для 400-герцовых двигателей мощностью до 1 мВт. Из них делают также пластины сердечников и трансформаторы.
При этом тонкие детали достаточно хрупки. Они ломаются при малейших механических нагрузках. Однако пластины сохраняют целостность при сборке-разборке устройств.
Марки сталей для силовых трансформаторов
- Подробности
- Категория: Трансформаторы
- трансформатор
- материалы
- металлы
Магнитопроводы трансформаторов низкой частоты (50 Гц) выполняются обычно из листовой электротехнической стали, содержащей от 0,5 до 5% кремния (Si), до 1% углерода (С), остальное железо (F). Ввиду того, что их потери с повышением частоты значительно возрастают, они обычно применяются в пределах не выше звуковых частот.
Марки электротехнических сталей, выпускаемых согласно ГОСТ 802-58, обозначаются буквой Э, что означает электросталь. Первая цифра указывает на средний процент содержания кремния, вторая характеризует электромагнитные свойства: цифра 1—потери обычные, 2 — пониженные, 3 — совсем малые, 4 — нормальные при 400 Гц.
Вторые цифры 5 и 6 говорят о повышенной магнитной проницаемости в слабых полях (менее 0,01 ав/см), 7 и 8 — в средних полях (0,1—10 ав/см). Третья цифра 0 указывает, что сталь холоднокатаная текстурованная. Третья и четвертая — 00 — обозначают сталь холоднокатаную малотекстурованную. Буква А после цифр обозначает особо низкие удельные потери. Для стали повышенной точности проката и отделки поверхности в конце вводится буква П.
Холоднокатаные стали Э310—Э380, помимо кремния (3—3,25%) и углерода (0,0003%), содержат серу (0,003%), марганец и фосфор (менее 0,1%,). Эти стали отличаются от других тем, что имеют высокую проницаемость вдоль проката и пониженную поперек проката.
Одним из основных параметров стали являются потери в стали, состоящие из потерь на гистерезис, на вихревые токи и на последействие. Потери на гистерезис — это работа, затрачиваемая на перемагничивание стали. Обычно принимают, что потерн на гистерезис не зависят от толщины листа, но при прокате листа 0,2 мм и тоньше сталь уплотняется (так как доводка до требуемых величин и для горячекатаных сталей производится на холодных листах) и потери на гистерезис увеличиваются.
Потери на гистерезис на один цикл перемагничивания (при постоянной индукции) в пределе 10—20-кратного изменения частоты (50 — 1000 Гц) практически можно считать постоянными. Следовательно, при отнесении к единице времени (1 сек) они увеличиваются пропорционально увеличению частоты.
Вихревыми токами называются токи, появляющиеся в стали под действием э. д. с., наводимой магнитным потоком (в плоскостях, перпендикулярных направлению потока). Эти токи приводят к потерям. С уменьшением толщины пластины уменьшается э. д. с. пластины и увеличивается омическое сопротивление стали. Общие потери в стали магнитопровода на вихревые токи снижаются примерно пропорционально уменьшению толщины пластины. Но токи могут замыкаться и в толще магнитопровода через контактирующие поверхности пластин, поэтому между пластинами должна быть изоляция, особенно при увеличении ширины пластин и повышении индукции. Помимо толщины листов, на величину вихревых токов и потерь влияет омическое сопротивление стали (не смешивать с магнитным сопротивлением).
Омическое сопротивление стали (как и провода) в Омах соответствует сопротивлению 1 м длины при сечении 1 мм2. С увеличением процентного содержания кремния увеличивается омическое сопротивление стали. Потери увеличиваются пропорционально квадрату повышения частоты.
Потери на последействие вызываются магнитной вязкостью материала и зависят от обработки ферромагнитных материалов. Определяются они по разности между общими потерями и потерями на гистерезис и на вихревые токи. С увеличением частоты эти потери пропорционально увеличиваются. Полные активные потери электротехнических сталей при изменениях индукции (в пределах рабочих значений) изменяются пропорционально квадрату индукции, при индукциях ниже 0,5—0,7 тл они несколько завышаются против этого соотношения. Полные активные потери в стали и реактивная составляющая определяют величину тока намагничивания. В таблице 1 приведены активные потери при частоте 50 Гц для основных электротехнических сталей.
Таблица 1 — Активные потери для основных электротехнических сталей при частоте 50 Гц
| Марка стали | Толщина листа, мм | Удельные потери, Вт/кг, при В, тл | Индукция В, тл, при 300 ав/см | ||
1,0 | 1,5 | 1,7 | |||
| Э11-Э12 | 1,0 | 5,8—5,5 | 13,4—12,5 | — | 2,0—1,98 |
| Э11—Э13 | 0,5 | 3,3—2,8 | 7,7—6,5 | — | 2,0—1,98 |
| Э21— Э22 | 0,5 | 2,5-2,2 | 6,1—5,3 | — | 1,95 |
| Э31—Э32 | 0,5 | 2,0—1,8 | 4,4—3,9 | — | 1,94—1,92 |
| Э31— Э32 | 0,35 | 1,6—1,4 | 3,6—3. | — | 1,92 |
| Э41—Э42 | 0,5 | 1,55—1,4 | 3,5—3,1 | — | 1,90—1,89 |
| Э43—Э43А | 0,5 | 1,25—1,15 | 2,9—2,7 | — | 1,89 |
| Э41—Э42 | 0,35 | 1,35—1 ,2 | 3,0—2,8 | — | 1,90—1,89 |
| Э43—Э43А | 0,35 | 1,05 0,9 | 2,5—2,2 | — | 1,89 |
| Э310—Э320 | 0,5 | 1,1—0,95 | 2,45—2,1 | 3,2—2,8 | 1,98—2,0 |
| ЭЗЗ0 | 0,5 | 0,8 | 1,75 | 2,5 | 2,0 |
| Э310—Э320 | 0,35 | 0. | 1,75—1,5 | 2,5—2,2 | 1,98—2,0 |
| Э330—Э330А | 0,35 | 0,6-0,5 | 1.3—1,1 | 1,9—1,6 | 2,0 |
2
8-0,7Примечание. Сдвоенные данные соответствуют: левые — левым маркам, правые — правым маркам. В изделиях ширпотреба применяются листы сталей толщиной 1,0; 0,5; 0,35 мм различных марок. В бытовой радиоприемной аппаратуре для силовых трансформаторов, дросселей, трансформаторов кадров (в телевизорах) применяют в основном марки сталей Э41, Э42 (реже Э43), Э310, Э320 толщиной 0,35 мм (редко 0,5 мм). В трансформаторах, применяемых в технике для различных устройств и работающих в основном при постоянном значении питающего напряжения, целесообразно применять указанные выше марки и дополнительно Э43, Э43А, Э330, Э330А.
Применять следует стали толщиной 0,35 мм. В устройствах автоматики, телеизмерений с применением частоты 200, 400, 1000 Гц следует применять марки Э44, Э340, рекомендуется толщиной 0,2 мм. Эти стали применяют также в трансформаторах усилителей звуковых частот. Помимо этих марок, имеются марки Э1100—Э3200, близкие по своим параметрам к маркам Э11—Э32. Для трансформаторов малой мощности они не применяются.
- Назад
- Вперёд
- Вы здесь:
- Главная
- Оборудование
- Трансформаторы
- Справка
org/ListItem»> Термосифонный и адсорбционный фильтры трансформаторовЕще по теме:
- Лакировка пластин стали магнитопровода
- Обозначения отечественных и зарубежных металлических материалов
- Материалы, применяемые в трансформаторах
- Трансформаторы для дуговых сталеплавильных печей
- Сердечник и обмотки – оптимальные материалы и геометрия конструкции трансформаторов RESIBLOC
Трансформаторы
Сводка марок текстурированной электротехнической стали [Encyclopedia Magnetica]
Содержание
Сводка марок текстурированной электротехнической стали
Марки GO
Условные обозначения для текстурированных электротехнических сталей
Пример BS EN 10107
См. также
Каталожные номера
Сводка марок текстурированной электротехнической стали
| Стэн Зурек, Сводка марок текстурированной электротехнической стали, Encyclopedia Magnetica https://E-Magnetica.  pl/summary_of_grades_grain_directional_electrical_steel |
На этой странице приведены примеры нескольких условных обозначений марок, используемых в промышленности для электротехнической стали с ориентированным зерном, и сравнение между ними.
Магнитные свойства некоторых из этих марок представлены в базе данных материалов.
| Сравнение марок GO | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| JIS C2553 2012 | IEC 60404-8-7 2008 | IS 3024 2014 | EN 10109 2051040 БС 601 | ASTM А 876 2012 | ||
| толщина 0,23 мм | ||||||
| 23R 080 23R 085 | M085-23P5 | 23HP 85d | M080-23N М085-23П | 23М3 | 23К 054 | |
| 23R 090 23P 090 | M090-23P5 | 23HP 90d | M090-23P | — | —1 | |
| 23P 095 | M095-23P5 | 23HP 95 | M095-23P | — | — | |
| 23P 100 | M100-23P5 | 23HP 100 | M100-23P | — | 23P 060 | |
| толщина 0,27 мм | ||||||
| 27R 090 | M090-27P5 | 27HP 90d | M089-27N M090-27P | 27M4 | 9 1||
| 27R 095 27P 095 | M095-27P5 | 27HP 95d | М095-27П | — | — | |
| 27P 100 | M100-27P5 | 27HP 100 | M100-27P M103-27P | 7P00376 | 1 41 | |
| 27P 110 | M110-27P5 | 27HP 110 | M110-27P | — | — | |
| — | — | — | M130-27S | 27M3 | — | |
| толщина 0,30 мм | ||||||
| 30P 100 | — | — | M097-30N M100-30P | 30M5 | — | |
| 30P 105 | M105-30P5 | 30HP 105 | M105-30P | 30M0H | — | |
| 30P 110 | M110-30P5 | 30HP 110 | M110-30P M111-30P | 30M1H | 1 — | 1 — |
| 30P 120 | M120-30P5 | 30HP 120 | M117-30P | 30M2H | — | |
| толщина 0,35 мм | ||||||
| 35P 115 | M115-35P5 | 35HP 115 | M111-35N M115-35P | 35M6 | — | |
| 35P 125 | M125-35P5 | 35HP 125 | M125-35P | — | — | |
| 35P 135 | M135-35P5 | 35HP 135 | — | — | — | |
| толщина 0,50 мм | ||||||
| — | — | — | M175-50N | 50M7 | — | |
Условные обозначения для текстурированных электротехнических сталей
Пример BS EN 10107
Согласно BS EN 10107: 2005 соглашение об именах было следующим:
заглавная буква М для электротехнической стали
максимальные удельные суммарные потери при 50 Гц в Вт/ кг умноженные на 100, измеренные при 1,7 Тл , при номинальной толщине листа
номинальная толщина листа в мм, умноженная на 100
характеристическое письмо:
S для обычной текстурированной электротехнической стали
P для высокопроницаемой текстурированной электротехнической стали
Пример: Наименование М150-30С обозначает электротехническую сталь ( М ) обычного типа ( С ), номинальная толщина которой 0,30 мм ( 30 ) и потери при 1,7 Т 10,509 С кг ( 150 ).
См. также
Текстурированная электротехническая сталь
Нетекстурированная электротехническая сталь
Каталожные номера
1) Текстурированная электротехническая сталь, PowerCore®, Наша продукция, ThyssenKrupp Electrical Steel, {дата доступа: 17 апреля 2021}
1 0 продукты , Магнитные компоненты Wiltan , {проверено 17 апреля 2021 г.}
3) BS EN 10107:2005 Листы и полосы из текстурированной электротехнической стали, поставляемые в полностью технологическом состоянии
Марки электротехнической стали, Counter
summary_of_grades_grain_directional_electrical_steel.txt · Последнее изменение: 22.10.2021 23:50 stan_zurek
Электросталь — Mapes and Sprowl
Электротехническая сталь
Mapes & Sprowl Steel является поставщиком электротехнической стали с полным спектром услуг, специализирующейся на ориентированной на зерно (GO), неориентированной на зерно (NGO) и холоднокатаной моторной ламинации (CRML).
Мы также предлагаем тонколистовые марки с низкими потерями для специальных применений с технической поддержкой, чтобы лучше понять потребности клиентов и порекомендовать наиболее экономичный материал для предполагаемых применений. Наш инженерный отдел может предложить обширную характеристику материалов в форме Эпштейна или кольца.
Некоторые из наших внутренних возможностей инженерно-технической поддержки включают:
- Тестирование Эпштейна. Покрытие
- ASTM A717, измерение Франклина.
- Обзор и поддержка выбора материалов.
- Специализированные испытания однофазных и трехфазных жил.
- Измерение толщины покрытия с использованием технологии обратного рассеяния Fischer Beta. Мы также сохраняем систему измерения покрытия типа Eddy.
Таблицы спецификаций
Руководство по выбору электротехнической стали
Спецификации материалов
Классификация межслойных изоляционных покрытий ASTM A976
Зерноориентированная сталь (GO) – ASTM A876
Это марки кремнистой электротехнической стали, обладающие магнитными свойствами, сильно ориентированными по отношению к направлению прокатки.
Как правило, мы предлагаем ориентированный на зерно материал с покрытием C5 вместо C2, известный как качество сдвига (SQ), но мы также можем поставлять стандартные сорта GO с качеством штамповки (PQ). Дополнительные сведения о стали с ориентированным зерном (GO) см. в ASTM A876.
Мы также предлагаем сталь с низкими потерями Domain Refine Зерноориентированную сталь с механической или лазерной разметкой.
| ЗЕРНООРИЕНТИРОВАННАЯ СТАЛЬ (GO) — ASTM A876 | КАТУШКА / РАЗРЕЗНАЯ КАТУШКА | ЛИСТ |
|---|---|---|
| УСОВЕРШЕНСТВОВАННЫЕ СОРТЫ: ДОМЕННОЕ УТОЧНЕНИЕ (DR), HiB | ТОЛЩИНА: 0,009″ — 0,011″ | ДЛИНА: 0,5–144 дюйма |
| СТАНДАРТНЫЕ МАРКИ: M2 . М3. М4. М5. М6 КВ. М6 PQ | ТОЛЩИНА: 0,007″ — 0,014″ | ШИРИНА: 0,75–40 дюймов |
| ИЗОЛЯЦИЯ: C-5 ПОВЕРХ C-2 ИЛИ C-5 | ШИРИНА: 0,075–40 дюймов |
Неориентированная сталь (NGO) – ASTM A677 или ASTM A683
Это кремнистые электротехнические стали с относительно постоянными магнитными свойствами в любом направлении намагниченности в плоскости материала, обычно с низкой анизотропией магнитных характеристик.
Эти материалы содержат сплав от среднего до высокого в зависимости от требований к потерям в сердечнике. Эти материалы доступны в состоянии полной обработки (FP) – ASTM A677 или полуобработанной (SP) – ASTM A683. Полностью обработанная электротехническая сталь имеет свои магнитные свойства, полностью разработанные на заводе. Полуобработанная электротехническая сталь требует окончательной термообработки, известной как отжиг для улучшения качества (QDA). Для полностью обработанного материала требуется отжиг для снятия напряжения (SRA) для достижения оптимальных магнитных характеристик.
Эти марки обычно поставляются с изолирующим покрытием, нанесенным на заводе. Материал может поставляться с типами покрытий C3, C4, C5/C5A или (C6/C6A, † НЕ рекомендуется в ASTM A976) в соответствии с указаниями конечного пользователя. Дополнительные сведения об изоляционном покрытии см. в ASTM A976.
| НЕОРИЕНТИРОВАННАЯ СТАЛЬ (НПО) — ASTM A677 ИЛИ ASTM A683 | КАТУШКА / РАЗРЕЗНАЯ КАТУШКА | ЛИСТ |
|---|---|---|
| МАРКИ: M12 — M47 | ТОЛЩИНА: 0,014″ — 0,025″ | ДЛИНА: 0,5–144 дюйма |
 С-3. С-4. С-5. С-5А. (С-6/С-6А†) | ШИРИНА: 0,75–52 дюйма | ШИРИНА: 0,75–52 дюйма |
Холоднокатаное моторное ламинирование (CRML) — ASTM A726
CRML — электротехническая марка стали, содержащая небольшое количество легирующих элементов. Эти марки специально разработаны для магнитных применений, не требующих чрезвычайно низких потерь в сердечнике, или для тех применений, где не требуются магнитные характеристики электротехнической стали с высоким содержанием кремния. CRML — это более дешевый вариант материала для объемных приложений. Простота штамповки и снижение износа инструмента продлевают срок службы штампа и минимизируют затраты в течение всего срока службы инструмента. Электротехническая сталь этого класса является полуобработанной и должна пройти отжиг для улучшения качества (QDA) для достижения полных магнитных характеристик.
В некоторых двигателях листы ротора могут быть поставлены в состоянии «ОТШТАМПОВАННЫЕ» или подвергнуты термообработке в цикле отжига «РОТОР». Благодаря последним достижениям в области производства стали материал CRML предлагается со сверхнизким или ультранизким содержанием углерода с улучшенной проницаемостью.
Этот класс электротехнической стали не имеет изолирующего покрытия, нанесенного заводом. После отжига для улучшения качества (QDA) или отжига ротора на последней стадии отжига формируется изолирующее покрытие, обычно известное как Blue Oxide или Steam Blue с обозначением ASTM A976 C1. Этот тип покрытия с ограниченными характеристиками межслойного удельного сопротивления образуется на поверхностях и кромках пластин и в первую очередь подходит для применения в небольших двигателях и трансформаторах. Дополнительные сведения о холоднокатаном ламинировании двигателей (CRML) см. в ASTM A726.
| ХОЛОДНОКАТАНЫЙ МОТОР ЛАМИНИРОВАНИЕ (CRML) — ASTM A726 | КАТУШКА / РАЗРЕЗНАЯ КАТУШКА | ЛИСТ |
|---|---|---|
| МАРКИ: M48 — M56 | ТОЛЩИНА: 0,017″ — 0,029″ | ДЛИНА: 0,5–144 дюйма |
ИЗОЛЯЦИЯ: C-0 . |