電磁鋼板とその性質

電磁鋼板は電気工学で最も広く使用されていました。この鋼は鉄とシリコンの合金で、含有量は 0.8 ～ 4.8% です。特性を改善するために少量の物質が導入されたこのような鋼は、合金と呼ばれます。

シリコンは、フェロシリコン (鉄シシリド FeSi と鉄の合金) の形で鉄に導入され、溶解した状態で鉄に導入されます。シリコンは、(鉄の磁気特性にとって) 最も有害な不純物である酸素と反応し、鉄を還元します。その酸化物は FeO であり、二酸化ケイ素 SiO2 を形成し、部分的にスラグに入ります。

シリコンはまた、グラファイトの形成を伴う化合物 Fe3C (セメンタイト) からの炭素の放出を促進します。このようにして、シリコンは保磁力の増加と— ヒステリシスの損失…また、鉄中にシリコンが4%以上含まれると、純鉄に比べて電気抵抗が増加し、損失が発生します。 渦電流.

鉄中のシリコンが増加すると、鉄の飽和誘導Bsが大幅に増加し、6.4％のシリコン（Bs = 2800ガウス）で大きな値に達するという事実にもかかわらず、それでもシリコンは4.8％以下しか導入されません。シリコン含有量が 4.8% を超えて増加すると、鋼の脆性が増大する、つまり機械的特性が低下するという事実につながります。

電気鋼はマルテン炉で溶解されます。鋼板は、鋼塊を冷間または熱間で圧延して製造されます。したがって、冷間圧延電磁鋼板と熱間圧延電磁鋼板を区別してください。

鉄は立方体の結晶構造を持っています。磁化の研究によると、この立方体のさまざまな方向で磁化が不均一であることが判明し、結晶の磁化は立方体の端に沿って最も大きく、面の対角に沿って最も小さく、面に沿って最も小さくなります。立方体の対角線。したがって、圧延過程において板中のすべての鉄結晶が立方体の辺方向に一列に配列されることが望ましい。

これは、鋼板を繰り返し圧延し、強力な圧下（最大 70%）を行った後、水素雰囲気中で焼鈍することによって実現されます。これにより、酸素と炭素からの鋼の純化が促進されるだけでなく、結晶の拡大とその配向が促進され、結晶の端が圧延方向と一致します。このような鋼はテクスチャード鋼と呼ばれます。従来の熱間圧延鋼よりも圧延方向に高い磁気特性を持っています。

粗鋼板は冷間圧延によって製造されます。 透磁率 熱間圧延板よりもヒステリシス損失が高く、ヒステリシス損失が小さい。さらに、冷間圧延鋼の場合、弱い磁場での誘導は熱延鋼よりも強く増加します。弱い磁場での磁化曲線は、熱間圧延鋼の磁化曲線よりも大幅に高くなります。

米。 1. 電磁鋼板の製造工程

ただし、方向性鋼は圧延方向に結晶粒が配向しているため、他の方向の透磁率は熱延鋼板よりも低くなります。したがって、圧延方向の誘導 6 = 1.0 T では、透磁率 μm = 50,000、圧延に垂直な方向の透磁率 μm — 5500 となります。これに関連して、W 形の変圧器コアを組み立てるときは、別々の鋼帯が使用されます。 、圧延長さに沿って切断し、磁束の方向が鋼の圧延方向と一致するか、または180°の角度をなすように混合します。

図では。図2は、3つの磁場強度範囲：0〜2.4、0〜24および0〜240A/cmにおける電磁鋼EZZOAおよびE41の磁化曲線を示しています。

米。 2. 電磁鋼の磁化曲線: a — 鋼 E330A (テクスチャあり)、b — 鋼 E41 (テクスチャなし)

電磁鋼板は、高い飽和誘導、低い保磁力、低いヒステリシス損失といった優れた磁気特性を備えています。これらの特性により、電気工学において、電気機械の固定子および回転子コア、電力変圧器コア、変流器およびさまざまな電気機器の磁気コアの製造に広く使用されています。

国内の電磁鋼板は、シリコン含有量、シートの製造方法、磁気特性、電気特性が異なります。

鋼の記号が付いた文字 D は«エレクトロテクニカニチナヤ鋼» を意味し、文字の後の最初の数字 (1、2、3、および 4) は鋼とシリコンの合金化の程度を意味し、シリコン含有量は次の制限内 (%) です。低合金鋼 (E1) は 0.8 ～ 1.8、中合金鋼 (E2) は 1.8 ～ 2.8、高合金鋼 (EZ) は 2.8 ～ 3.8、高合金鋼 (E4) は 3.8 ～ 4.8。

ρとなる平均電気抵抗はシリコンの量にも依存します。高いほど、鋼のシリコン含有量が高くなります。 Mirok E1 鋼の抵抗は ρ =0.25 オーム NS mm2/m、E2 グレード - 0.40 オーム NS mm2/m、EZ グレード - 0.5 オーム NS mm2/m、および E4 グレード - 0.6 オーム NS mm2/m です。

NS磁化(W/kg)。これらの損失は小さくなり、数値が大きくなるほど、つまり鋼とシリコンの合金化の程度が高くなります。これらの数字の後のゼロは、鋼が冷間圧延組織 (0) および冷間圧延低組織 (00) であると仮定します。文字 A は、鋼の磁化を反転するときの比損失が特に低いことを示します。

電磁鋼板は幅240～1000mm、長さ720～2000mm、厚さ0.1、0.2、0.35、0.5、1.0mmの板状で製造されます。テクスチャードスチールは磁気特性の値が最も高いため、最も広く使用されています。

米。 3. 電磁鋼板