لماذا تختار صفائح الفولاذ السيليكونية للمواد الأساسية للمحولات؟

لماذا تختار صفائح الفولاذ السيليكونية؟ محول المواد الأساسية؟

هناك العديد من المواد ذات الموصلية المغناطيسية، مثل فولاذ السيليكون، وسبائك قاعدة التيتانيوم، وسبائك قاعدة النحاس، وتيتات السترونتيوم الحديد، وما إلى ذلك، تتمتع هذه المواد بموصلية مغناطيسية جيدة، ولماذا يبرز فولاذ السيليكون، ولم تصبح المواد الأخرى هي الخيار الأول للمواد الأساسية المحولات؟

المواد الأساسية للمحولات

• فولاذ السيليكون لديه نفاذية عالية

• يتمتع فولاذ السيليكون بفقدان منخفض للحديد، مقارنة بالمواد الأخرى، كما أن فقدان الحديد أقل بكثير، وهو أحد الأسباب الرئيسية التي تجعل صفائح فولاذ السيليكون تصبح مواد أساسية للمحولات.

• أداء التباطؤ للفولاذ السيليكون أفضل، ويمكن أن يهتز بسرعة تحت تأثير المجال المغناطيسي، وبالتالي فإن فقدان التباطؤ أقل بكثير من المواد الأخرى.

• مقاومة التآكل لفولاذ السيليكون جيدة، ولها مقاومة عالية للتآكل لبعض البيئات الخارجية الكيميائية.

• تكلفة المواد معتدلة، على الرغم من أن سعر صفائح الفولاذ السيليكونية مرتفع نسبيًا، ولكن بالنظر إلى أدائها الممتاز وعمر الخدمة الطويل، فإن فعاليتها من حيث التكلفة لا تزال مرتفعة جدًا.

• يتمتع فولاذ السيليكون بقوة ميكانيكية معينة ويمكنه دعم اللفات والمكونات الأخرى للمحولات.

لماذا يحتاج السيليكون الصلب إلى صفائح؟

القطعة الكاملة من فولاذ السيليكون سميكة، مما يؤدي إلى الكثير من 'فقد التيار الدوامي'، ويمكن لفولاذ السيليكون المعالج إلى صفائح أن يقلل من فقدان الحديد للمحول، أي 'فقد التيار الدوامي'. يتكون القلب الحديدي للمحول من صفائح فولاذية من السيليكون معزولة عن بعضها البعض، وتكون مساحة مقطع الصفائح صغيرة، بحيث يمر تيار الدوامة عبر مقطع عرضي صغير في الدائرة الضيقة والطويلة، وبالتالي يزداد المقاومة على مسار التيار الدوامي وتقليل فقدان التيار الدوامي.

وطريقة تصنيع الألواح أكثر مرونة وسهولة في المعالجة. في عملية التصنيع، يمكن اختيار مواد صفائح فولاذ السيليكون عالية الجودة، ويمكن إجراء القطع والمعالجة الدقيقة وفقًا لمتطلبات التصميم للحفاظ على سمك واستواء صفائح فولاذ السيليكون. يمكن لطريقة التصنيع هذه توفير المواد وتقليل تكاليف الإنتاج وتحسين أداء وموثوقية المحول.

ما هو تصنيف صفائح الفولاذ السيليكون؟

مصنفة حسب عملية الإنتاج

وفقًا لعملية الإنتاج، يمكن تقسيمها إلى صفائح فولاذية من السيليكون المدرفلة على البارد وألواح فولاذية من السيليكون المدرفلة على الساخن؛

• صفائح الفولاذ السيليكون المدرفلة على البارد: يتم إنتاج صفائح فولاذ السيليكون المدرفلة على البارد عن طريق الدرفلة في درجة حرارة الغرفة، مع سطح أملس، بدون شقوق، كثافة موحدة، وخصائص مغناطيسية مستقرة. وفقًا لمحتوى السيليكون المختلف، يتم تقسيمه إلى النوع العادي والنوع الثاني من السيليكون العالي.

• صفائح الفولاذ السيليكون المدرفلة على الساخن: يتم لف صفائح فولاذ السيليكون المدرفلة على الساخن إلى الفولاذ الكهربائي عند درجة حرارة عالية، والسعر أرخص من صفائح فولاذ السيليكون المدرفلة على البارد، لكن السطح ليس سلسًا مثل صفائح فولاذ السيليكون المدرفلة على البارد، والخصائص المغناطيسية أسوأ قليلاً. تنقسم صفائح الفولاذ السيليكونية المدرفلة على الساخن إلى النوع العادي ونوع السيليكون العالي ونوع السيليكون العالي جدًا وفقًا لمحتوى السيليكون المختلف.

التصنيف حسب اتجاه المغنطة

وفقًا لاتجاه المغنطة ، يمكن تصنيفها أيضًا إلى صفائح فولاذ السيليكون غير الموجهة المدرفلة على البارد ، وألواح فولاذ السيليكون الموجهة المدرفلة على البارد ، وألواح فولاذ السيليكون الموجهة المدرفلة على الساخن.

• صفائح الفولاذ السليكونية المدرفلة على البارد غير الموجهة: تعد صفائح فولاذ السيليكون هذه واحدة من صفائح فولاذ السيليكون الأكثر استخدامًا لتصنيع المحولات، وخصائصها الرئيسية هي النفاذية العالية، وفقدان مغناطيسي منخفض، ومناسبة لتصنيع مجموعة متنوعة من محولات الطاقة الصغيرة والمحاثات وبعض المواد المغناطيسية.

• صفائح الفولاذ السليكونية المدرفلة على البارد: يشير هذا إلى الاتجاه القسري لصفائح الفولاذ السيليكوني في عملية الإنتاج، ويكون اتجاه المغنطة عموديًا على اتجاه التدحرج، بحيث يتزامن اتجاه التدفق المغناطيسي مع القلب، وذلك لتقليل دور فقدان الحديد والخسارة المغناطيسية. يستخدم هذا النوع من صفائح الفولاذ السليكونية على نطاق واسع في المحولات عالية الطاقة والمحركات المختلفة.

• صفائح الفولاذ السليكونية المدرفلة على الساخن: إنها صفائح فولاذية سيليكون جديدة نسبيًا، وتستخدم بشكل رئيسي في صناعات الطاقة المتطورة مثل المحولات عالية الطاقة والمحركات ومحولات التردد. خصائصها المغناطيسية أكثر تفوقًا من صفائح الفولاذ السيليكونية الأخرى، والتي يمكن أن تقلل من فقدان الحديد وفقدان المغناطيسي، وتحسن التدفق المغناطيسي وكفاءة قلب الحديد.

الترتيب حسب الشكل

يمكن تقسيم صفائح السيليكون الفولاذية إلى نوع EI، ونوع UI، ونوع C، ونوع الفم، وما إلى ذلك وفقًا للأشكال المختلفة. غالبًا ما يتم استخدام صفائح الفولاذ المصنوعة من السيليكون ذات الفم في المحولات ذات الطاقة الكبيرة، ولها أداء عزل جيد، وتبديد الحرارة بسهولة، ودائرة مغناطيسية قصيرة.

مصنفة حسب معالجة العزل

تزوير (صفيحة سوداء)، عدم تزوير (صفيحة بيضاء): يتم تصنيف ذلك وفقًا لما إذا كانت صفائح السيليكون الفولاذية معزولة أم لا. بعد المعالجة بدرجة حرارة عالية، يتم تشكيل طبقة من فيلم الأكسيد على سطح صفائح الفولاذ السيليكونية المطروقة لتحسين أداء العزل. تظل صفائح الفولاذ السيليكونية غير المطروقة في حالتها الأصلية بسطح أملس.

وبسبب خصائصها الفريدة على وجه التحديد، أصبحت صفائح السيليكون الفولاذية مادة أساسية شائعة للمحولات. بالطبع، المحولات ليست فقط هذا النوع من المواد الأساسية، سبائك غير متبلورة كما تستخدم كمواد أساسية. ومع ذلك، فإن عملية إنتاجها معقدة نسبيًا والتكلفة مرتفعة، والمواد المستخدمة بشكل شائع في قلب المحولات لا تزال عبارة عن صفائح فولاذية من السيليكون.