Elektr po'lati: Xususiyatlari va ishlab chiqarish jarayoni

Zamonaviy sanoat dasturlari elektromagnit xususiyatlarini samarali qoʻllash va tarkibiy yaxlitlikni saqlash uchun materiallarni talab qiladi. Elektrikli telli transformatorlar, motorlar va generatorlar ishlab chiqarishda eng muhim materiallardan biri hisoblanadi. Ushbu maxsus po'lat qotishmasi o'ziga xos magnit xususiyatlarini mexanik mustahkamlik bilan birlashtiradi va elektr ishlab chiqarish va tarqatish tizimlarida zarur hisoblanadi. O'simlikning murakkab xususiyatlari va ishlab chiqarish jarayonlarini tushunish elektrikli telli elektr va quvvat sanoati sohasida ishlaydigan muhandislar va ishlab chiqaruvchilar uchun zarurdir.

Elektr Po'latining Asosiy Xususiyatlari

Magnit Xarakteristikalar va O'tkazuvchanlik

Elektr po'latining magnit xususiyatlari uni an'anaviy po'lat qotishmalaridan ajratib turadi. Yuqori magnit permeabiliyati materialga energiya yo'qotishlarini minimallashtirgan holda magnit oqimini samarali o'tkazishga imkon beradi. Elektr po'latidagi kislorod miqdori odatda 0,5% dan 6,5% gacha bo'lib, bu materialning magnit to'siqligini sezilarli darajada kamaytiradi va uning elektr qarshiligini oshiradi. Ushbu tarkib oʻziga xos magnit xususiyatlarini har xil elektr yuklari va har xil harorat sharoitlarida saqlab qolishi mumkin boʻlgan materialni yaratadi.

Elektr po'latining magnit xatti-harakatini aniqlashda donning yo'nalishi muhim rol o'ynaydi. Donli yo'nalishdagi elektr po'latlari tekislash yo'nalishida yuqori magnit xususiyatlarga ega bo'lib, uni magnit oqimi oldindan aytib bo'ladigan tarzda oqadigan transformator yadrolari uchun ideal qiladi. Nazorat qilinadigan don tuzilishi minimal histerez yo'qotishlarini va maqnit oqimi zichligini optimallashtiradi, natijada yuqori samarali elektr uskunalari ishlashi.

Elektr qarshiligi va yadrodagi energiya yo'qotishlarning kamayishi

Elektr qarshiligi — elektr po'latini elektromagnit ilovalar uchun mos qiluvchi yana bir asosiy xususiyatdir. Silitsiy miqdorining oshishi elektr qarshiligini oshiradi, bu esa material o'zgaruvchan magnit maydonga ta'sir etganda vortok toklar (eddy tok) yo'qotishlarini kamaytiradi. Agar nazorat qilinmasa, ushbu vortok toklar elektr uskunalarda sezilarli energiya yo'qotishiga va issiqlik chiqishiga olib kelishi mumkin. Elektr po'latning yuqori qarshiligi bunday noxohim toklarni samarali ravishda kamaytiradi va tizimning umumiy samaradorligini oshiradi.

Elektr po'latidagi asosiy yo'qotishlar gisterезis va vortok toklari tufayli bo'lgan yo'qotishlardan iborat. Zamonaviy elektr po'lat ishlab chiqarish jarayonlari kimyoviy tarkib, don tuzilishi hamda sirtini qayta ishlashni ehtimoli bilan boshqarish orqali ikkala turdagi yo'qotishlarni kamaytirishga qaratilgan. Ilg'or darajadagi elektr po'latlari 1,5 Tesla va 50 Gts tezlikda kilogrammiga 0,23 Vt dan kam bo'lgan yurak yo'qotish qiymatlariga erisha oladi, bu elektr uskunalari uchun energiya samaradorligining sezilarli darajada oshishini anglatadi.

Ishlab chiqarish Jarayoni va Ishlab Chiqarish Texnikasi

Birinchi Xomashyo Tayyorlash va Erish

Elektr po'latining ishlab chiqarish jarayoni xom ashyoning ehtiyotkorlik bilan tanlanishi va tayyorlanishidan boshlanadi. Yuqori tozalikdagi temir asosiy material sifatida ishlatiladi, asosiy qotishma elementi sifatida esa kremniy qo'shiladi. Alyuminiy, marganets va uglerod kabi boshqa elementlar ma'lum darajada nazorat qilinadi, bu esa kerakli magnit xususiyatlarni olish imkonini beradi. Qotishma aralashmasini eritishda odatda elektr yoy pechlari yoki asosiy kislorod pechlaridan foydalaniladi, unda aniq harorat nazorati hamda atmosfera sharoitlari optimal kimyoviy tarkibni ta'minlaydi.

Eritish bosqichida, uglerod va oltingugurt miqdorini kamaytirish jarayonlari magnit xususiyatlarga salbiy ta'sir qiladigan aralashmalarini olib tashlaydi. Suyuq po'lat vodorod va azotni olib tashlash uchun gazdan tozalash muomalasidan o'tkaziladi, chunki bu moddalar singari mahsulotning magnit xususiyatlariga ta'sir qiluvchi brittillikka olib kelishi mumkin. Material qalinligi bo'ylab barqaror kimyovii tarkibga ega bir xil gilamlar olish uchun uzluksiz quyish usullaridan foydalaniladi.

Ishqoriy va sovuq val'ts qilish operatsiyalari

Ishqoriy val'ts qilish operatsiyalari materialning kimyoviy bir xilligini saqlab, quyilgan plastinka qalinligini kamaytiradi. Ishqoriy val'ts qilish harorati odatda 1100°C dan 1200°C gacha bo'ladi, bu esa po'latning butunligiga ta'sir qilmaydigan katta qalinlikni kamaytirish imkonini beradi. Val'ts pressidan bir necha marta o'tkazish orqali kerakli o'rtacha qalinlikka erishiladi va yakuniy magnit xususiyatlarga ta'sir qiladigan don tuzilishi boshqariladi.

Sovuq val'ts qilish — elektr po'lati uchun oxirgi qalinlik va sirt sifatini ta'minlaydigan asosiy bosqichdir. Bu jarayon aniq val'ts presslaridan bir necha marta o'tkazishni o'z ichiga oladi va materialning qalinligini aksariyat dasturlarda odatda 0,18 mm dan 0,65 mm gacha bo'lgan talablarga qadar kamaytiradi. Sovuq val'ts qilish jarayoni materialni mustahkamlaydi va keyingi isitish tashvishlari orqali ehtimol boshqarilishi kerak bo'lgan ichki kuchlanishlarni yaratadi.

Issiqlik bilan ishlash va tavizlash jarayonlari

Укислувчи аниалаш

Karbonni olib tashlash quyidagi muhim issiqlik ishlov berish jarayoni bo'lib, u elektr po'latidan uglerod tarkibini olib tashlaydi va bir vaqtda kerakli don tuzilishini shakllantiradi. Bu jarayon odatda vodorod va suv hajmida nazorat qilinadigan atmosferada 800°C va 850°C oralig'ida amalga oshiriladi. Karbonni olib tashlovchi atmosfera silikon tarkibini saqlab, uglerodni tanlab olib tashlaydi, natijada magnit xossalari yaxshilanadi va yadro yo'qotishi kamayadi.

Karbonni olib tashlash quyidagi jarayon shuningdek, sovuq aylantirish davrida hosil bo'lgan plastik kuchaytirilgan tuzilishni almashtiruvchi yangi, kuchlanishsiz donlarning hosil bo'lishi bilan boshlanadigan asosiy qayta kristallanishni boshlaydi. Ushbu qayta kristallanish jarayoni harorat, vaqt hamda atmosfera sharoitlari orqali e'tibor bilan nazorat qilinadi va optimal don hajmi hamda yo'nalishiga erishiladi. Hosil bo'lgan mikrotuzilma elektr po'latining yakuniy magnit xususiyatlariga sezilarli darajada ta'sir qiladi.

Yuqori Haroratdagi Quyish va Don O'sishi

Yuqori haroratdagi qaynatish, odatda 1150 °C dan ortiq haroratda amalga oshiriladi, bu esa donador yo'naltirilgan elektr po'lati . Ushbu jarayon qulay kristallografik yoʻnalishdagi tanlangan donlarni atrofdagi donlar evaziga oʻsishiga imkon beradi va yuqori yoʻnalishdagi don tuzilishini yaratadi. Natijada hosil bo'lgan Goss tuzilishi deb nomlangan tuzilma, to'qima yo'nalishida yuqori magnit xususiyatlarini beradi.

Yuqori haroratdagi qaynatish jarayoni donning optimal yo'nalishiga erishish uchun isitish tezligi, yuqori harorat va sovutish tsikllarini aniq nazorat qilishni talab qiladi. Odatda vodorod yoki azotdan iborat bo'lgan himoya atmosferalari yuqori haroratga duchor bo'lganda oksidlanish va dekarburizatsiyadan saqlaydi. Yakuniy don tuzilishi tayyor elektr po'latining magnit xususiyatlarini, shu jumladan o'tish qobiliyatini, yadro yo'qotishlarini va magnetostriksion xususiyatlarini belgilaydi.

Sirtni ishlov berish va izolyatsiya qilish qoplamalari

Izolatsiya qoplamasini qo'llash

Sirtlarni ishlash laminatsiyalangan yadro talab etiladigan qo'llanmalarda ayniqsa, elektr po'latining ishlashida muhim rol o'ynaydi. Insulyatsiya qoplamalari yakunlangan elektr uskunalardagi vortok toklar yo'qotishini kamaytirish uchun qo'shni po'lat plastinkalari orasidagi elektr aloqasini oldini oladi. Bu qoplamalar odatda elektr insulyatsiyasi hamda korroziyaga qarshilik xususiyatlariga ega bo'lgan fosfatlar, xromatlar yoki organik-anorganik g'ildirak materiallardan tashkil topadi.

Insulyatsiya qoplamalarni qo'llash qoplam qalinligini aniq boshqarishni talab qiladi, bu odatda 1 dan 5 mikrometrgacha bo'ladi. Qoplash jarayoni har bir qatlamning adgeziya oshirish, elektr insulyatsiyasi yoki sirt himoyasi kabi ma'lum vazifalarni bajaradigan bir nechta qatlamlardan iborat bo'lishi mumkin. Ilg'or qoplam tizimlari yaxshilangan punchability, kuchlanishni kamaytirish va yaxshilangan korroziyaga chidamlilik kabi qo'shimcha afzalliklarni taqdim etishi mumkin.

Sirt silliqqligi va laminatsion omil

Yuzaki sifati elektrotalqinli yadrolarning ishlash samaradorligiga katta ta'sir qiladi. Siljiyotgan yuzalar qoplamani tekis qo'llashini va bir nechta plastinkalarni yig'ilganda optimal to'plash omilini ta'minlaydi. Plastinkalar nisbati po'lat hajmining umumiy yadro hajmiga nisbati bo'lib, elektr uskunalarning magnit xususiyatlariga va samaradorligiga bevosita ta'sir qiladi.

Ilovaga ega sirtlarni qayta ishlash jarayonlari 97% dan oshuvchi plastinkalar omiliga erishish imkonini beradi, ya'ni izolyatsiya qoplamasi va sirt notekisliliklari umumiy yadro hajmiga 3% dan kam joy egallaydi. Bu yuqori plastinkalar omili magnit materiallarning miqdorini maksimal darajada oshirib, plastinkalar orasidagi elektrik izolyatsiyasini saqlab turadi, natijada yuqori elektromagnit xususiyatlari va yadro yo'qotishining kamayishiga olib keladi.

Sifat nazorati va sinov usullari

Magnit xususiyatlarini baholash

Elektr po'latini ishlab chiqarishda sifatni nazorat qilish sanoat standartlari va mijozlarning talablariga mos kelishini ta'minlash uchun magnit xossalarning to'liq sinovdan o'tkazilishini o'z ichiga oladi. Yadro yo'qotishlarini, o'tkazuvchanlikni va magnit induksiya xususiyatlarini o'lchash uchun keng tarqalgan Epstein ramkasi sinovi va bitta varaq sinov usullaridan foydalaniladi. Bu sinovlar asl ish sharoitini simulyatsiya qiladi va materialning elektromagnit ishlash ko'rsatkichlari haqida aniq ma'lumot beradi.

Zamonaviy sinov uskunalari turli chastotalarda va magnit induksiya darajasida yadro yo'qotishlarini o'lchay oladi, materialning turli ish sharoitlaridagi ishlashini batafsil tavsiflab beradi. Magnit yoshlanish sinovlari issiqlik va mexanik kuchlanish ostida magnit xususiyatlarning uzoq muddatli barqarorligini baholaydi va jihozning ekspluatatsiya muddati davomida ishonchli ishlashini ta'minlaydi.

Mikrotuzilma tahlili va donlarning orientatsiyasini baholash

Shaffof mikroskopiya, elektron mikroskopiya va rentgen difraktsiyasi kabi mikrostrukturaviy tahlil usullari dona tuzilishi, yo'nalishi va kimyoviy tarkibning taqsimlanishi to'g'risida batafsil ma'lumot beradi. Ushbu tahlillar ishlab chiqarish jarayonlarini optimallashtirishga va magnit xususiyatlarga ta'sir qiladigan sifat muammolarini hal etishga yordam beradi. X-ray difraksiya usullari yordamida olinadigan dona yo'nalishi o'lchovlari ishlab chiqarish jarayoni orqali erishilgan kristallik mos kelish darajasini miqdoriy baholaydi.

Avtomatlashtirilgan tasvir tahlili tizimlari katta namuna maydonlar bo'ylab dona hajmi taqsimoti, yo'nalish statistikasi va mikrostrukturaviy bir xillikni tezda baholash imkonini beradi. Bu barcha mikrostrukturaviy tavsiflash doimiy sifatni ta'minlaydi hamda yakuniy mahsulotning magnit ishlashiga ta'sir qilishi mumkin bo'lgan jarayondagi o'zgarishlarni aniqlashga yordam beradi. Statistik jarayon nazorati usullari ushbu o'lchovlarni ishlab chiqarish jarayonini optimallashtirish hamda sifatni kafolatlash dasturlariga integratsiya qiladi.

Qo'llanilish sohalari va sanoat talablari

Transformator yadrosi qo'llanilishi

Elektr po'lat asosan transformator yadrolarida qo'llaniladi, bu yerda uning noyob magnit xususiyatlari elektr tarmoqlari o'rtasida samarali energiya uzatish imkonini beradi. Quvvat transformatorlari, taqsimlash transformatorlari hamda maxsus transformatorlar ishonchli ishlashni ta'minlash va energiya yo'qotishlarni minimallashtirish uchun yuqori sifatli elektr po'latga tayanadi. Doni yo'nalishlangan navlar ayniqsa transformator qo'llanilishi uchun mos keladi, chunki ular val't qilish yo'nalishida yuqori darajadagi magnit xususiyatlarga ega.

Zamonaviy quvvat tarmog'i talablari energiya yo'qotishlarini kamaytirish va atrof-muhitga ta'sirini kamaytirish maqsadida baribir samaradorligi yuqori bo'lgan transformatorlarni talab qiladi. Juda past yurakdagi yo'qotishlarga ega bo'lgan ilg'or elektr po'lat navlari ushbu samaradorlik standartlariga javob berishda katta hissa qo'shadi. Mos elektr po'lat navining tanlanishi xalqaro standartlar va me'yoriy hujjatlar tomonidan belgilangan transformator dizayn talablari, ishlash chastotasi hamda samaradorlik maqsadlariga bog'liq.

Elektr motor va generator ishlab chiqarish

Elektr motorlar va generatorlar transformatorlarga qaraganda turlicha xususiyatga ega elektr po'lat talab qiladi. Aylanuvchi mexanizmlar uchun odatda magnit jihatdan izotropik xossalarga ega bo'lgan yo'nalishsiz elektr po'lat brendlari afzal ko'riladi. Ushbu materiallar magnit oqimi uzluksiz o'zgarib turadigan aylanuvchi uskunalarda magnit maydon yo'nalishidan qat'i nazar barqaror ishlashni ta'minlaydi.

Avtomobil sanoatining elektr transport vositalariga o'tishi traktsiya motorlari uchun yuqori samarali elektr po'latga yangi talablarni keltirib chiqardi. Bu sohalarda materiallar yuqori chastotalarda samarali ishlashi, shu bilan birga mexanik mustahkamlik va issiqlik barqarorligini saqlashi kerak. Yangi talablarga javob berish uchun maxsus kimyoviy tarkib va jarayon parametrlari takomillashtirilgan elektr po'lat brendlarini ishlab chiquvmoqda.

Ko'p so'raladigan savollar

Yo'nalishli va yo'nalishsiz elektr po'lat orasidagi farq nima

Yo'nalishli elektr po'latining kristall tuzilishi yuqori darajada mos keladi, bu magnit oqimi bashorat qilinadigan yo'nalishda harakat qiladigan transformator yadrolari uchun g'oya biriktirilgan. Yo'nalishga ega bo'lmagan elektr po'lati barcha yo'nalishlarda barqaror magnit xususiyatlarga ega bo'lgan tasodifiy yo'nalishdagi donlarga ega, shu sababli ham magnit maydon yo'nalishi doimiy ravishda o'zgarib turadigan dvigatellar va generatorlar kabi aylanuvchi mexanizmlar uchun mos keladi.

Nima uchun elektr po'latiga silitsiy qo'shiladi

Elektr po'latiga asosan elektr qarshiligini oshirish maqsadida silitsiy qo'shiladi, bu material o'zgaruvchan magnit maydonga ta'sir etayotganda vortok toklari yo'qotishini kamaytiradi. Shuningdek, silitsiy materialning magnit o'tkazuvchanligini yaxshilaydi va magnit uzunligini kamaytiradi, shu bilan birga ishlab chiqarish davomida don tuzilishini yaxshilashga yordam beradi. Odatda silitsiy miqdori aniq ilova talablari bog'lik ravishda 0,5% dan 6,5% gacha o'zgaradi.

Elektr po'lati transformatorlarda energiya yo'qotishini qanday kamaytiradi

Elektr po'lati yuqori elektr qarshiligi orqali vixr toklarining yo'qotishini kamaytiradi va uning optimallashtirilgan don tuzilishi gisterезis yo'qotishini kamaytiradi. Materialning yuqori magnit o'tkazuvchanligi kam energiya so'rish bilan samarali magnit oqimini o'tkazish imkonini beradi. Ilg'or ishlab chiqarish jarayonlari va sirtini qayta ishlash usullari ushbu xususiyatlarni yanada yaxshilaydi, natijada yuqori sifatli materiallarda transformator yadrosi yo'qotishi 0.23 Vt/kg gacha yetib boradi.

Elektr po'lati uchun asosiy sifat parametrlari qanday

Elektr po'lati uchun asosiy sifat ko'rsatkichlari berilgan magnit induksiya va chastota darajalaridagi yadroning yo'qotish qiymatlari, magnit o'tkazuvchanligi, elektr qarshiligi, donlarning orientatsiya darajasi, sirt sifati va qoplamning butunligini o'z ichiga oladi. Chidamlilik kuchi va egiluvchanlik kabi mexanik xususiyatlar ham ishlab chiqarish va montaj jarayonlari uchun muhim hisoblanadi. Bu parametrlar elektr uskunalari sohasida barqaror ishlashini ta'minlash uchun standartlashtirilgan sinov usullari yordamida o'lchanadi.