M0H Grain-Oriented Silicon Steel Sheet: Properties, Processing and Applications

Vad är spannmåls-orienterad silikonstålplåt?

Korn-orienterat (GO) kiselstål är ett platt-valsat elektriskt stål där kristallkornen är inriktade längs valsriktningen genom kontrollerad varmvalsning, kallvalsning och slutglödgning. Denna Goss-textur gör att den lätta magnetiseringsriktningen sammanfaller med rullriktningen, vilket ger mycket hög permeabilitet och låg kärnförlust längs den axeln - precis vad transformatorkärnor behöver, eftersom det magnetiska flödet i en lindad eller staplad kärna följer en definierad bana.

GO-stål klassificeras genom magnetisk polarisering vid 800 A/m (B8). Konventionella korn-orienterade (CGO) kvaliteter har B8 under cirka 1,88 T, medan hög magnetisk induktion (HiB) kvaliteter når 1,88-1,95 T. Produkter i M0H-familjen är beställda efter klassbeteckning, nominell tjocklek och garanterad förlustklass, vilket måste anges uttryckligen på specifikationsbladet.

Tillverkningsprocess

Råvara:låg-kolstål med cirka 3 % kisel, valt för sin höga resistivitet och låga magnetostriktion.

Varmrullning:förlänger kornen längs rullriktningen och förbereder remsan för ytterligare reduktion.

Glödgning och kallvalsning:en tvåstegsrutt med mellanglödgning ger remsan till slutlig tjocklek, vanligtvis 0,23, 0,27, 0,30 eller 0,35 mm.

Avkolning och isoleringsbeläggning:tar bort kvarvarande kol för att kontrollera magnetisk åldring och applicerar en fosfatbaserad-beläggning som ger interlaminär isolering och fungerar som en bas för-avlastningsglödgning.

Slutglödgning:utvecklar Goss-texturen och de slutliga magnetiska egenskaperna i en kontrollerad atmosfär.

Magnetiska och mekaniska egenskaper

Specificerade egenskaper följer IEC 60404-8-7 och ASTM A876: specifik total förlust vid 1,7 T och 50 Hz (P17/50), magnetisk polarisation vid 800 A/m (B8), lamineringsfaktor, beläggningsklass och dimensionstoleranser. Typiska P17/50-värden sträcker sig från cirka 0,9 W/kg för de tunnaste HiB-kvaliteterna till cirka 1,4 W/kg för 0,35 mm CGO-kvaliteter, med B8 på eller över 1,88 T för HiB-material. Tabellen nedan sammanfattar de vanliga tjockleksklasserna.

Nominell tjocklek (mm)	Typiskt P17/50-område (W/kg)	Typisk användning
0.23	0.90-1.00	Stora krafttransformatorer, lägsta-förlustkärnor
0.27	0.95-1.10	Kraft- och stora distributionstransformatorer
0.30	1.05-1.20	Distributionstransformatorer, reaktorer
0.35	1.20-1.40	Distributionstransformatorer, lindade kärnor

Värden är typiska publicerade intervall för standard GO-kvaliteter; garanterade siffror bekräftas mot materialcertifikatet före leverans.

Ansökningar

Kraft- och distributionstransformatorkärnor, den dominerande applikationen, där den fasta flödesriktningen gör att det anisotropa materialet kan utnyttjas fullt ut.

Lindade kärnor för strömtransformatorer och instrumenttransformatorer.

Reaktorkärnor och mättbara magnetiska komponenter.

Kärnor för specialmaskiner och magnetiska förstärkare som arbetar med strömfrekvens.

Observera att roterande maskiner som motorer och generatorer använder icke-orienterat stål eftersom deras flödesriktning roterar; kornorienterat-material är reserverat för tillämpningar av transformatortyp- där flödesvägen är fixerad.

Hantering och bearbetning av anteckningar

Klippning och stansning skapar grader som kan kortsluta-intilliggande laminat; grada av kanterna och verifiera interlaminär isolationsmotstånd.

Sårade och böjda kärnor kräver avspänningsglödgning- vid cirka 800 C i en skyddande atmosfär för att återställa permeabiliteten efter mekanisk bearbetning.

Hantera med handskar och håll spolarna torra; skador på beläggningen ökar virvelström-förlusten mellan lamineringarna.

Verifiera beläggningens integritet efter bearbetning med hjälp av ytisoleringsresistanstestet som beskrivs i GB/T 2522 och IEC 60404-1.1.

Standarder

Produktspecifikationer: IEC 60404-8-7 (GO-stål), GB/T 2521, ASTM A876. Testmetoder: Epstein-ram enligt IEC 60404-2 och GB/T 3655, enkelarkstestare enligt IEC 60404-3 och beläggningsmotstånd enligt GB/T 2522.

Vanliga frågor

Vad är skillnaden mellan CGO och HiB stål?

Gränsen är magnetisk polarisation vid 800 A/m (B8): CGO-kvaliteter är under cirka 1,88 T, HiB-kvaliteter når 1,88-1,95 T. HiB-material ger lägre kärnförlust för samma tjocklek och är att föredra för stora krafttransformatorer där förlustkapitaliseringen är betydande.

Vilken tjocklek ska jag välja?

Tunnare material ger lägre virvelström-men kostar mer och har en lägre lamineringsfaktor. I praktiken passar 0,30 mm fördelningstransformatorer, medan 0,23-0,27 mm används för stora krafttransformatorer; 0,35 mm är fortfarande vanligt för lindade och små kärnor.

Varför används GO-stål i transformatorer men inte i motorer?

Eftersom det är anisotropt: prestanda är utmärkt längs rullriktningen och dålig över den. Transformatorflödet följer en fast bana, men motorflödet roterar, så motorer använder icke-orienterat stål.

Hur mäts härdförlust?

Med Epstein-rammetoden enligt IEC 60404-2 och GB/T 3655, eller med en testare för ett ark enligt IEC 60404-3, vid nominell induktion och frekvens, vanligtvis 1,7 T och 50 Hz för GO-material.

Vilka standarder styr GO silikonstål?

IEC 60404-8-7, GB/T 2521 och ASTM A876 definierar kvaliteter och garanterade egenskaper; GB/T 2522 och IEC 60404-1.1 beläggnings- och lamineringstester.

Hur tillförs materialet?

Som rullar, slitsband eller skurna plåtar, med eller utan isoleringsbeläggning. Bekräfta bredd, massa, inner- och ytterdiameter för spolar och erforderlig kvalitet, tjocklek och förlustklass i inköpsspecifikationen.