JFE Steel udvikler JNRF™ siliciumgradientstålplade til højhastighedsmotorer
-
Minimerer højfrekvent jerntab
-
Forbedrer høj magnetisk fluxtæthed
JFE Steel Corporation annoncerede i dag sin nyligt udviklede JNRF™ siliciumgradientstålplade til brug i højhastighedsmotorer, som virksomheden producerer ved hjælp af proprietær kemisk dampaflejring (CVD) teknologi til kontinuerlig silikonisering. Det nye materiale reducerer højfrekvent jerntab og forbedrer magnetisk fluxtæthed, hvilket bidrager til at øge motorens drejningsmoment og forbedre effektiviteten til energibesparelse betydeligt.
Elektriske stålplader4, der anvendes bredt som jernkernemateriale til elektrisk udstyr såsom motorer og transformatorer, er et nøglemateriale, der styrer ydeevnen for elektrisk udstyr. I de senere år har bestræbelser på at øge kørefrekvensen5 til nedskæring af elektrisk udstyr skabt behov for at reducere jerntab i elektriske stålplader, der anvendes i applikationer, der involverer højfrekvensdrev. Silicium øger stålets elektriske modstand, så forøgelse af mængden silicium hjælper med at reducere jerntab i højfrekvensområdet. JFE Steel udviklede en proprietær teknologi til CVD kontinuerlig silikonisering og brugte derefter denne proces til at producere JNEX Core, en stålplade med højt silicium (6,5%) og JNHF Core®®, en siliciumgradientstålplade med øget siliciumkoncentration i overfladelaget, som begge vil gøre det muligt for JFE Steel-kunder at udvikle produkter af højere kvalitet (fig. 1 (1)).
I højhastighedsmotorapplikationer er der stigende krav til reduceret jerntab på grund af højfrekvensdrev og øget magnetisk fluxtæthed for højere drejningsmoment. Som svar lancerede JFE Steel en plan om at forbedre sit sortiment af elektriske stålpladeprodukter. Løsningen var at kontrollere siliciumkoncentrationsfordelingen ved at optimere silikoniseringsmængden og diffusionsbetingelserne (fig. 2) og kontrollere krystalorienteringen (fig. 3).
Det vellykkede resultat af disse bestræbelser er JFE Steels nye JNRF™ siliciumgradientstålplade til højhastighedsmotorer. JNRF™ hjælper med at øge motoreffektiviteten betydeligt for energibesparelse, samtidig med at magnetisk fluxtæthed (drejningsmoment) svarende til konventionelle ikke-orienterede elektriske stålplader (3% siliciumstålplader) opretholdes (fig. 1 (2)).
* Jernets lette magnetisering afhænger af krystalorientering. Et let magnetiseret materiale (høj magnetisk fluxtæthed) kan fremstilles ved at kontrollere orientering parallelt med arkoverfladen.
Fremadrettet vil JFE Steel bestræbe sig på at udvide applikationerne til sine elektriske stålpladeprodukter for at hjælpe med at realisere mere kompakte og højhastighedsmotordesign, såsom drivmotorer til elektriske køretøjer, motorer til forbrugerelektronik og dronemotorer, og derved imødekomme kundernes behov for ekstra effektivt og kompakt elektrisk udstyr i en stadig mere bæredygtig verden.
Den kemiske dampaflejringsteknologi (CVD) øger siliciumkoncentrationen i stål. CVD, som udføres i en stålbåndsglødningslinje, forårsager en reaktion mellem stålstrimler og siliciumtetrachlorid (SiCl4) gas i en ovn, mens stålstrimlerne kontinuerligt føres gennem ovnen.
Jerntab refererer til energi, hovedsageligt varme, tabt, når en jernkerne er ophidset af en vekselstrøm. Energitabet, der opstår, når jernkernen er ophidset ved høj frekvens, kaldes et højfrekvent jerntab. Effektiviteten af højhastighedsmotorer øges, når højfrekvent jerntab reduceres.
Magnetisk fluxtæthed, som angiver et materiales lette magnetisering, øger elektromagnetisk styrke, når densiteten øges. I motorer kan større drejningsmoment (effekt) opnås med materialer, der tilbyder høj magnetisk fluxtæthed.
Elektrisk stålplade (eller "siliciumstålplade") opnås ved at tilsætte silicium til jern. Tynde plader, der anvendes bredt som jernkernematerialer i udstyr som motorer og transformatorer, lamineres først med en isoleringsbelægning.
I elektrisk udstyr er kørefrekvensen antallet af svingninger pr. Sekund af strømmen, spændingen osv. Normalt øges kørefrekvensen med motorer, der kører ved høje rotationshastigheder.
JNEX Core og JNHF Core og JNRF Core®®® er registrerede varemærker tilhørende JFE Steel Corporation.
JFE Super Core jnrf den magnetiske fluxtæthed er højere, og jerntabet er lavere
JFE Super Core jnrf magnetisk fluxtæthed er højere
