Acer elèctric: producció i aplicació

2024 Autora: Howard Calhoun | [email protected]. Última modificació: 2023-12-17 10:21

La producció d'aquest tipus d'acer ocupa una posició de lideratge entre altres materials magnètics. L'acer elèctric és un aliatge de ferro amb silici, la proporció del qual és del 0,5% al 5%. L'àmplia popularitat dels productes d'aquest tipus es pot explicar per les altes propietats electromagnètiques i mecàniques. Aquest acer està fet de components àmpliament utilitzats, en els quals no hi ha escassetat. Això explica el seu baix cost.

Influència del silici

Aquest component, en interacció amb el ferro, forma una solució densa amb alta resistivitat, el valor de la qual depèn del percentatge de silici de l'aliatge. Quan s'exposa al ferro pur, perd les seves propietats magnètiques.

Però quan afecta la tècnica, al contrari, té un efecte positiu. La permeabilitat del ferro augmenta i hi ha una millora en l'estabilitat del metall. L'efecte favorable del silici (Si) es pot explicar de la següent manera. Sota la influència d'aquest element, el carboni es transfereix al grafit des de l'estat de cementita, que té menys propietats magnètiques. L'element Si té un efecte no desitjatdisminució de la inducció. La seva influència s'estén a la conductivitat tèrmica i a la densitat del ferro.

Impureses en la composició

En la seva composició, l'acer elèctric pot contenir altres components: sofre, carboni, manganès, fòsfor i altres. El més nociu d'ells és el carboni (C). Pot ser tant en forma de cementita com de grafit. Això afecta l'aliatge de manera diferent, igual que el percentatge de carboni. Per evitar inclusions no desitjades de l'element C, l'acer no s'ha de refredar ràpidament per al següent envelliment i estabilització.

Els components següents tenen un impacte negatiu en les propietats del material: oxigen, sofre, manganès. Redueixen les seves qualitats magnètiques. El ferro tècnic en la seva composició té necessàriament impureses. Aquí s'han de tenir en compte en conjunt, no de la mateixa manera que per al ferro pur.

Podeu millorar les propietats de l'acer eliminant les impureses. Però aquest mètode no sempre és beneficiós en la producció a gran escala. Però amb l'ajuda del laminat en fred, la xapa d'acer elèctrica forma propietats magnètiques en la seva estructura. Això li permet obtenir els millors resultats. Però cal disparar més.

Laminació en fred

Durant molt de temps s'ha pensat queEl silicona augmenta la fragilitat de l'acer. La producció es feia principalment mitjançant laminació en calent. La rendibilitat de la laminació en fred era baixa.

Només després que es va descobrir que el treball en fred al llarg de la direcció del material augmenta les propietats magnètiques, s'ha utilitzat àmpliament. Altres direccions es van mostrar només ambel pitjor costat. La laminació en fred té un efecte beneficiós sobre les propietats mecàniques, així com millora la qualitat de la superfície de la làmina, augmenta la seva ondulació i permet estampar.

Les propietats distintives que va rebre l'acer elèctric mitjançant l'ús del treball en fred es poden explicar per la formació d'una textura cristal·logràfica. Es diferencia en diversos graus. Ells, al seu torn, depenen de la temperatura a la qual es fa el laminat, així com del gruix de la làmina requerida i del grau en què es redueix.

El cost d'una làmina d'un gruix d'acer laminat en calent és 2 vegades inferior al de l'acer laminat en fred.

Però aquesta qualitat negativa es compensa totalment per les baixes pèrdues de calor (n'hi ha menys d'unes dues vegades), l' alta qualitat i la possibilitat d'una bona estampació d'aliatges laminats en fred. La diferència d'aquests acers és el contingut de silici. La seva quantitat és del 3,3% al 4,5% respectivament.

GOST

Els fabricants només produeixen dos tipus d'acer que compleixen amb GOST.

Primera vista - 802-58 "Fitxa electrotècnica". El segon és l'acer elèctric GOST 9925-61 "Filta enrotllada en fred feta d'acer elèctric".

Designació

Marcat amb la lletra "E", seguida d'un número els dígits del qual tenen un significat específic:

• El primer dígit del valor de marcatge significa el grau d'aliatge de l'acer amb silici. De baix aliatge a alt aliat, respectivament, en nombres de l'1 al 4. Dinàmic: són acers dels grups E1 i E2. Transformador: E3 i E4.
• El segon dígit del marcatge té un rang d'1 a 8. Mostra les propietats electromagnètiques del material quan s'utilitza en determinades condicions de funcionament. Amb aquesta marca, podeu esbrinar en quines zones es pot utilitzar aquest o aquell acer.

El número zero després del segon nombre significa que l'acer té textura. Si hi ha dos zeros, no té prou textura.

Al final del marcatge podeu trobar les lletres següents:

• "A": pèrdua de material específica molt baixa.
• "P" és un material amb una gran resistència a la rodadura i un gran acabat superficial.

Àrea operativa

L'aliatge es divideix en tres tipus segons el camp d'aplicació:

• apte per treballar en camps magnètics forts i mitjans (puresa de remagnetització 50 Hz);
• apte per treballar en camps mitjans fins a 400Hz;
• acer que funciona en camps magnètics mitjans i baixos.

Les làmines d'acer elèctric es produeixen en les mides següents: amplada de 240 a 1000 mm, longitud pot ser de 720 mm a 2000 mm, gruix - en el rang de 0,1 a 1 mm. Sobretot s'utilitzen acers orientats al gra, ja que tenen un alt valor de propietats electromagnètiques. Els fulls d'aquest material s'utilitzen sovint en enginyeria elèctrica.

Acer elèctric - propietats

Propietats de l'aliatge:

• Resistivitat. La qualitat del material depèn directament d'aquest indicador. L'acer s'utilitza quan cal contenir electricitat dins del conductor i lliurar-la al seu destí.
• Força coercitiva. Responsable de la capacitat de desmagnetització del camp magnètic intern. Per a determinats dispositius, aquesta propietat es requereix en diferents graus. Els transformadors i els motors elèctrics utilitzen peces amb una gran capacitat de desmagnetització. Per a l'acer, aquest indicador té un valor baix. Però en els electroimants, per contra, es necessita una força coercitiva elevada. Per corregir les propietats magnètiques, s'afegeix el percentatge necessari de silici a l'aliatge d'acer.

• L'amplada del bucle d'histèresi. Aquest indicador hauria de ser el més baix possible.
• Permeabilitat magnètica. Com més alt sigui aquest indicador, millor "farà" el material amb les seves tasques.
• El gruix de la làmina. Per a la fabricació de molts dispositius i peces, s'utilitzen materials el gruix dels quals no supera un mil·límetre. Tanmateix, si cal, aquest indicador es redueix a un valor de 0,1 mm.

Aplicació

Els materials de fulla de primera classe es poden utilitzar per fer diferents tipus de circuits magnètics per a relés i reguladors.

L'acer elèctric de segon grau es pot utilitzar per a arrencadors de CA i CC, nuclis de rotor.

La tercera classe serà apta per a la fabricació de circuits magnètics pertransformadors de potència, així com arrancadors de grans màquines síncrones.

Per fer un marc per a una màquina elèctrica, cal utilitzar fosa d'acer, en què el contingut de carboni no sigui superior a l'1%. Els productes fets amb aquest material se sotmeten a un recuit gradual. L'acer al carboni s'utilitza en la fabricació de peces de màquines que es solden.

Els pals principals per a màquines de corrent continu estan fets d'aquest tipus de materials.

Per a aquelles peces de màquina que suporten la màxima càrrega (molles, rotors, eixos d'induït), s'utilitzen aliatges amb altes propietats mecàniques. Aquest material pot contenir níquel, crom, molibdè i tungstè. És possible fabricar circuits magnètics a partir d'acer elèctric. S'utilitzen per a transformadors de baixa freqüència - 50 Hz.

Circuit magnètic de suport

Els nuclis magnètics es divideixen en armadura i vareta. Cada espècie té les seves pròpies característiques.

Barra: per a aquest circuit magnètic, la vareta és vertical i té una secció esglaonada inscrita en un cercle. Els bobinatges del circuit magnètic s'hi troben en una forma cilíndrica especial.

Blindat

Els productes d'aquest disseny tenen forma rectangular i les seves varetes tenen una secció transversal, estan situades horitzontalment. Aquest tipus de circuit magnètic només s'utilitza en dispositius i estructures complexes. Per tant, aquests dissenys no s'utilitzen àmpliament.

Així que vam descobrir què és l'acerelèctric i on s'utilitza.