پیش‌نویس:فولاد الکتریکی ( صفحه ی تستی )

! توضیحات جایگزین |- | 1 | 1.1٪ Si-Fe | سیلیکون هسته آهن "A" |- | 1F | 1.1٪ ماشینکاری بدون Si-Fe | آهن هسته سیلیکونی "A-FM" |- | 2 | 2.3٪ Si-Fe | آهن هسته سیلیکونی "B" |- | 2F | 2.3٪ ماشینکاری بدون Si-Fe | آهن هسته سیلیکونی "B-FM" |- | 3 | 4.0٪ Si-Fe | سیلیکون هسته آهن "C" |}

جهت گیری دانه

فولاد سیلیکونی الکتریکی غیر جهت دار (تصویر ساخته شده با سنسور مغناطیسی نوری و میکروسکوپ پلاریزه کننده)

فولاد الکتریکی ساخته شده بدون پردازش خاص برای کنترل جهت گیری کریستالی، فولاد غیر جهت دار و معمولا دارای سطح سیلیکون 2 تا 3.5 درصد می باشد و دارای خواص مغناطیسی مشابه در همه جهات می باشد یعنی همسانگرد است . فولاد نورد سرد با دانه های غیر جهت دار اغلب به اختصار CRNGO نامیده می شود.

فولاد الکتریکی با دانه های جهت دار معمولاً دارای سطح سیلیکون 3٪ است (Si:11Fe). این فولاد به گونه ای پردازش می شود که به دلیل کنترل دقیق (ارائه شده توسط نورمن پی گاس ) جهت گیری کریستالی نسبت به ورق، خواص بهینه در جهت نورد ایجاد شود. چگالی شار مغناطیسی 30٪ در جهت نورد سیم پیچ افزایش می یابد، اگرچه اشباع مغناطیسی آن 5٪ کاهش می یابد.این رویه برای هسته ترانسفورماتورهای قدرت و توزیع استفاده می شود که در آن فولاد نورد سرد با دانه های جهت دار را اغلب به اختصار CRGO می شناسند.

CRGO معمولاً توسط کارخانه های تولید کننده به شکل سیم پیچ عرضه می شود و باید به صورت "لایه ای" بریده شود، که سپس برای تشکیل هسته ترانسفورماتور، که بخشی جدایی ناپذیر از هر ترانسفورماتور است، استفاده می شود. فولاد با دانه های جهت دار در ترانسفورماتورهای بزرگ قدرت و توزیع و در برخی از ترانسفورماتورهای خروجی صدا استفاده می شود.

CRNGO ارزانتر از CRGO است. هنگامی که هزینه مهمتر از راندمان است و برای کاربردهایی که جهت شار مغناطیسی ثابت نیست مانند موتورهای الکتریکی و ژنراتورهای دارای قطعات متحرک از CRNGO استفاده می شود و می توان از آن در مواقعی استفاده کرد که فضای کافی برای جهت دهی اجزا وجود نداشته باشد تا از خواص جهتی فولاد الکتریکی با دانه های جهت دار استفاده شود.<gallery> قریباً 13 اینچ ریخته و می توان آن را با سهولت نسبی قیچی کرد، این یک ماده مناسب برای هسته های ترانسفورماتور الکتریکی می باشد. در سال 2019، قیمت فولاد آمورف در خارج از ایالات متحده تقریباً 95/ پوند در مقایسه با فولاد دانه گرا HiB است که تقریباً 86/ پوند دلار قیمت دارد. ترانسفورماتورهای دارای هسته های فولادی آمورف می توانند تلفات هسته ای به اندازه یک سوم فولادهای الکتریکی معمولی داشته باشند.

پوشش های لمینیت

فولاد الکتریکی معمولاً برای افزایش مقاومت الکتریکی بین لایه‌ها، کاهش جریان‌های گردابی، ایجاد مقاومت در برابر خوردگی یا زنگ‌زدگی و برای عمل به عنوان روان‌کننده در طول برش قالب ، روکش می‌شود. پوشش های مختلفی وجود دارد، از جمله آلی و معدنی ، و پوشش مورد استفاده بستگی به کاربرد فولاد دارد. نوع پوشش انتخابی به عملیات حرارتی ورق ها، غوطه ور شدن ورق پرداخت شده در روغن و دمای کار دستگاه تمام شده بستگی دارد. روش بسیار اولیه این بود که هر ورق لایه ای را با یک لایه کاغذ یا یک پوشش عایق بندی می کردند، اما این امر باعث کاهش ضریب انباشته شدن هسته و محدود شدن حداکثر دمای هسته شد.

ASTM A976-03 انواع مختلف پوشش برای فولاد الکتریکی را طبقه بندی می کند.

طبقه بندی	توضیحات	برای روتورها/استاتورها	درمان ضد چسبندگی
C0	اکسید طبیعی در طی فرآیند آسیاب تشکیل می شود	خیر	خیر
C2	شیشه مانند فیلم	خیر	خیر
C3	پوشش مینا یا لاک آلی	خیر	خیر
C3A	به عنوان C3 اما نازک تر	آره	خیر
C4	پوشش تولید شده توسط پردازش شیمیایی و حرارتی	خیر	خیر
C4A	به عنوان C4 اما نازک تر و قابل جوش تر است	آره	خیر
C4AS	نوع ضد چسب C4	آره	آره
C5	مقاومت بالا مشابه پرکننده غیرآلی C4 پلاس	آره	خیر
C5A	به عنوان C5، اما بیشتر قابل جوش است	آره	خیر
C5AS	نوع ضد چسب C5	آره	آره
C6	پوشش آلی پر شده غیر آلی برای خواص عایق	آره	آره

خواص مغناطیسی

خواص مغناطیسی فولاد الکتریکی به عملیات حرارتی بستگی دارد، زیرا افزایش اندازه متوسط کریستال باعث کاهش تلفات هیسترزیس می شود. افت هیسترزیس توسط تستر استاندارد <a href="https://en.wikipedia.org/wiki/Epstein_frame" rel="mw:ExtLink" title="Epstein frame" class="cx-link" data-linkid="169">Epstein tester</a> تعیین می‌شود و برای گریدهای رایج فولاد الکتریکی، ممکن است بین 2 تا 10 وات بر کیلوگرم (1 تا 5 وات بر پوند) در قدرت میدان مغناطیسی 60 هرتز و 1.5 تسلا باشد.

فولاد الکتریکی را می توان در حالت نیمه فرآوری شده تحویل داد تا پس از پانچ کردن شکل نهایی، عملیات حرارتی نهایی برای تشکیل اندازه دانه 150 میکرومتری که معمولاً مورد نیاز است، اعمال شود. فولاد الکتریکی کاملاً فرآوری شده معمولاً با یک پوشش عایق ، عملیات حرارتی کامل و خواص مغناطیسی مشخص برای کاربردهایی که پانچ به طور قابل توجهی خواص فولاد الکتریکی را کاهش نمی دهد، ارائه می شود . خمش بیش از حد، عملیات حرارتی نادرست، یا حتی حمل و نقل خشن می تواند بر خواص مغناطیسی فولاد الکتریکی تأثیر منفی بگذارد و همچنین ممکن است نویز را به دلیل انقباض مغناطیسی افزایش دهد.

خواص مغناطیسی فولاد الکتریکی با استفاده از روش استاندارد بین المللی <a href="https://en.wikipedia.org/wiki/Epstein_frame" rel="mw:ExtLink" title="Epstein frame" class="cx-link" data-linkid="177">Epstein frame</a> آزمایش می شود.

اندازه حوزه های مغناطیسی در ورق فولادی الکتریکی را می توان با حکاکی سطح ورق با لیزر یا به صورت مکانیکی کاهش داد. این عمل تلفات هیسترزیس در هسته مونتاژ شده را تا حد زیادی کاهش می دهد.

کاربردها

NGOES عمدتاً در تجهیزات دوار، به عنوان مثال، موتورهای الکتریکی، ژنراتورها و مبدل های فرکانس و مبدل های فرکانس بالا استفاده می شود. از طرف دیگر، GOES در تجهیزات استاتیک مانند ترانسفورماتورها کاربرد دارد.

همچنین ببینید

• فروسیلیسیم ، ماده اولیه برای فولاد سیلیکونی

 

لینک های خارجی

• ویدئوی حرکت دامنه پویا ویدئویی از یوتیوب
• خلاصه ای از فولادهای سیلیکونی