Elektrikli Çelik: Özellikleri, Çeşitleri, Üretimi ve Uygulamaları

GNEE elektrikli çelik bobin

Elektrikli çelik nedir?

Elektrikli çelik%1 ila %6,5 arasında değişen miktarlarda silikon (Si) içeren demirden oluşan ferromanyetik bir malzemedir. Elektrikli çeliğin geliştirilmesi, enerji israfına neden olan bir sorun olan ısı dağılımını azaltabilecek çeliğe ihtiyaç duyan elektrikli ekipmanlar tarafından teşvik edildi. Demirin ekonomik açıdan en sağlam seçenek olduğu görüldü, ancak safsızlıkları optimal değildi. Silikon ilavesinin direnci arttırdığı, manyetik geçirgenliği arttırdığı ve histerezis kayıplarını azalttığı bulunmuştur. En yaygın olarak kullanılan ticari silisli çelik yaklaşık %3,25 Si içerir, çünkü daha yüksek silikon içeriği, elde edilen malzemeyi soğuk haddelenemeyecek kadar kırılgan hale getirme eğilimindedir. %6,5 silikon içerikli elektrikli çelik, en gelişmiş manyetik ve elektriksel özelliklere sahiptir ancak kırılganlığının ve sınırlı sünekliğinin üstesinden gelmek için ek termomekanik işlemler gerektirir.

Elektrik çeliğinin özellikleri

Demire silisyum eklenmesi, elektrikli çeliklerin fiziksel özelliklerini büyük ölçüde geliştirir. Elektrikli çelikler, elektriğin üretimini, dağıtımını ve tüketimini desteklemek için aşağıdaki istenen özelliklere sahiptir:

• Yüksek geçirgenlik - manyetik alanları desteklemek için artırılmış kapasite
• Düşük manyetostriksiyon - manyetik alanlarda genişleme veya daralma eğilimi düşük
• Yüksek elektrik direnci - girdap akımı bileşenini azaltarak çekirdek kaybını azaltır
• Azalan histerezis kaybı - düşük histerezis kaybı, alternatif mıknatıslama kuvvetinden kaynaklanan ısı biçiminde daha az enerji israfı anlamına gelir.

Elektrikli çelik türleri

Yönlendirilmemiş, tamamen işlenmiş silisli çelik

Yönlendirilmemiş, tamamen işlenmiş silisli çelik, %0,5 ila %3,25 Si arasında değişen değişen silikon seviyelerine sahiptir. Her yöne eşit manyetik özelliklere sahiptir. Bu tip elektrikli çelik, özelliklerini geliştirmek için yeniden kristalleştirme işlemleri gerektirmez. Düşük silikon alaşımlı kaliteler daha iyi manyetik geçirgenlik ve termal iletkenlik sağlar. Yüksek alaşım kaliteleri için yüksek frekanslarda çok düşük kayıplarla daha iyi performans beklenir. Bu tip motorlar, transformatörler ve elektrik sistemi muhafazasındaki manyetik devreler için mükemmeldir. Tamamen işlenmiş olan bu tip, tavlama işleminin tamamlanmış olması nedeniyle delinebilirlik açısından zorluk sağlar. Delme işleminde yağlamayı iyileştirmek için organik kaplamalar eklenir.

Yönlendirilmemiş yarı işlenmiş elektrikli çelik

Yönlendirilmemiş yarı işlenmiş silisli çelikler büyük ölçüde silikon olmayan alaşımlı çeliklerdir ve son soğuk haddelemeden sonra düşük sıcaklıklarda tavlanırlar. Ancak son kullanıcının, çeliğin amaçlanan uygulamasına göre son gerilim giderme tavını sağlaması gerekir. Bu elektrikli çelik tipinin delinebilirliği, yönlendirilmemiş tam işlenmiş tipten daha iyidir, dolayısıyla organik kaplamalara gerek yoktur. Yönlendirilmemiş yarı işlenmiş kaliteler, küçük rotorlar, statörler ve küçük güç transformatörleri için iyi çekirdek malzemeleridir.

Tanecik odaklı elektrikli çelik

Tane yönelimli elektrik çelikleriyüksek geçirgenlik ve düşük enerji kaybı sağlayacak şekilde yönlendirilmiş taneciklere sahip %3 Si içerikli demirden oluşur. Tane yönelimli kaliteler güçlü kristalografik özelliklere sahiptir. Bu tip, levhanın haddeleme yönünde daha iyi manyetik özellikler sergileyen gelişmiş bir tane yapısıyla sonuçlanan bir yeniden kristalleşme prosesine tabi tutulur. Tanecik yönelimli çelikler çoğunlukla transformatörler gibi dönmeyen uygulamalarda kullanılır.

elektrikli çelik bobin

Elektrikli çelik ne için kullanılır?

Elektrikli çelikler, avantajlı manyetik performanslarıyla birçok elektrik sisteminde hayati öneme sahiptir. Aşağıda elektrikli çelik çekirdeklerin kullanıldığı uygulamalardan bazıları verilmiştir [6]:

Dönen makineler:

• Elektrikli araç tahrik motorları
• Hermetik motorlar
• Alternatif akım (AC) motorlar
• Aralıklı servis motorları

Statik makineler:

• Güç ve dağıtım transformatörleri
• Reaktörler ve manyetik amplifikatörler
• Kaynak transformatörleri
• Ses transformatörleri
• Akım transformatörleri
• Manyetik anahtarlar ve röleler
• Elektrik balast

yönlendirilmiş silikon çelik