A JFE Steel JNRF™ szilícium-gradiens acéllemezt fejleszt nagysebességű motorokhoz
-
Minimalizálja a nagyfrekvenciás vasveszteséget
-
Javítja a nagy mágneses fluxus sűrűséget
A JFE Steel Corporation ma bejelentette a közelmúltban kifejlesztett JNRF™ szilícium-gradiens acéllemezét nagysebességű motorokban való felhasználásra, amelyet a vállalat szabadalmaztatott kémiai gőzfázisú (CVD) technológiával gyárt folyamatos szilikonizáláshoz. Az új anyag csökkenti a nagyfrekvenciás vasveszteséget és javítja a mágneses fluxus sűrűségét, ezáltal segít növelni a motor nyomatékát és jelentősen javítani az energiatakarékosság hatékonyságát.
Az elektromos acéllemezek4, amelyeket széles körben használnak vasmaganyagként elektromos berendezésekhez, például motorokhoz és transzformátorokhoz, kulcsfontosságú anyagok az elektromos berendezések teljesítményének szabályozásában. Az elmúlt években az elektromos berendezések méretének csökkentése érdekében a vezetési gyakoriság növelésére5 irányuló erőfeszítések szükségessé tették a nagyfrekvenciás hajtást alkalmazó alkalmazásokban használt elektromos acéllemezek vasveszteségének csökkentését. A szilícium növeli az acél elektromos ellenállását, így a szilícium mennyiségének növelése segít csökkenteni a vasveszteséget a magas frekvenciatartományban. A JFE Steel kifejlesztett egy szabadalmaztatott technológiát a CVD folyamatos szilikonozására, majd ezt az eljárást használta a JNEX Core előállításához, amely magas szilíciumtartalmú (6,5%) acéllemez, és a JNHF Core®®, egy szilícium-gradiens acéllemez, amelynek felületi rétegében megnövekedett szilíciumkoncentráció van, mindkettő lehetővé teszi a JFE Steel ügyfelei számára, hogy jobb minőségű termékeket fejlesszenek ki (1(1) ábra).
A nagy sebességű motoros alkalmazásokban egyre nagyobb igény mutatkozik a csökkentett vasveszteségre a nagyfrekvenciás hajtás és a nagyobb nyomaték érdekében megnövelt mágneses fluxus sűrűség miatt. Válaszul a JFE Steel tervet indított az elektromos acéllemez termékek kínálatának bővítésére. A megoldás a szilíciumkoncentráció eloszlásának szabályozása volt a szilícium mennyiségének és diffúziós feltételeinek optimalizálásával (2. ábra) és a kristályorientáció szabályozásával (3. ábra).
Ezen erőfeszítések sikeres eredménye a JFE Steel új JNRF™ szilícium-gradiens acéllemeze nagysebességű motorokhoz. A JNRF™ segít jelentősen növelni a motor hatékonyságát az energiatakarékosság érdekében, miközben fenntartja a mágneses fluxus sűrűségét (nyomatékát), amely megegyezik a hagyományos nem orientált elektromos acéllemezekkel (3% szilícium acéllemezek) (1(2) ábra).
*A vas könnyű mágnesezettsége a kristály orientációjától függ. Könnyen mágnesezett (nagy mágneses fluxus sűrűségű) anyag állítható elő a lemez felületével párhuzamos orientáció szabályozásával.
A jövőben a JFE Steel arra törekszik, hogy kiterjessze elektromos acéllemez termékeinek alkalmazásait, hogy segítsen megvalósítani a kompaktabb és nagyobb sebességű motorokat, például az elektromos járművek hajtómotorjait, a fogyasztói elektronika motorjait és a drónmotorokat, ezáltal kielégítve az ügyfelek extra hatékony és kompakt elektromos berendezések iránti igényeit egy egyre fenntarthatóbb világban.
A kémiai gőzfázisú leválasztásos (CVD) eljárás technológiája növeli a szilícium koncentrációját az acélban. A CVD, amelyet acélszalag lágyító vezetékben hajtanak végre, reakciót vált ki az acélszalagok és a szilícium-tetraklorid (SiCl4) gáz között egy kemencében, miközben az acélszalagokat folyamatosan áthalad a kemencén.
A vasveszteség olyan energiára, főként hőre utal, amely akkor vész el, amikor egy vasmagot váltakozó áram gerjeszt. Az energiaveszteséget, amely akkor következik be, amikor a vasmagot nagy frekvencián gerjesztik, nagyfrekvenciás vasveszteségnek nevezzük. A nagysebességű motorok hatékonysága növekszik, mivel csökken a nagyfrekvenciás vasveszteség.
A mágneses fluxus sűrűsége, amely az anyag könnyű mágnesezését jelzi, növeli az elektromágneses szilárdságot a sűrűség növekedésével. A motorokban nagyobb nyomaték (teljesítmény) érhető el olyan anyagokkal, amelyek nagy mágneses fluxus sűrűséget kínálnak.
Az elektromos acéllemezt (vagy "szilícium acéllemezt") szilícium hozzáadásával nyerik. A berendezésekben, például motorokban és transzformátorokban széles körben vasmaganyagként használt vékony lemezeket először szigetelő bevonattal laminálják.
Az elektromos berendezésekben a vezetési frekvencia az áram, feszültség stb. Másodpercenkénti oszcillációinak száma. Általában a vezetési frekvencia növekszik a nagy fordulatszámon hajtó motorokkal.
A JNEX Core és a JNHF Core és a JNRF Core®®® a JFE Steel Corporation bejegyzett védjegyei.
JFE Super Core jnrf a mágneses fluxus sűrűsége nagyobb és a vasveszteség alacsonyabb
A JFE Super Core jnrf mágneses fluxus sűrűsége nagyobb
