المواد الأساسية للمحولات: لماذا تُفضل صفائح السيليكون الفولاذية

توجد العديد من المواد المغناطيسية الموصلة ، بما في ذلك السبائك القائمة على التيتانيوم، والسبائك القائمة على النحاس ، وتيتانات السترونتيوم الحديدية. على الرغم من أن هذه المواد توفر موصلية مغناطيسية جيدة، إلا أن صفائح الفولاذ السليكونية تظل المادة الأساسية للمحولات المهيمنة في معدات محولات تردد الطاقة .

لماذا تصبح صفائح السيليكون الفولاذية المادة الأساسية المفضلة للمحولات؟

يوفر فولاذ السيليكون مزايا شاملة تجعله مثاليًا كمادة أساسية للمحولات:

• نفاذية مغناطيسية عالية: توفر مسارات تدفق مغناطيسي مغلقة بشكل سلس لملفات المحولات.

• فقدان منخفض للقلب: بالمقارنة مع المواد المغناطيسية البديلة، يولد فولاذ السيليكون فقدانًا أقل بكثير للحديد أثناء تشغيل المجال يتيح أداء التباطؤ الفائق الخاص به استجابة سريعة للمجال المغناطيسي المغناطيسي المتناوب . ، مما يقلل بشكل كبير من فقدان التباطؤ.

• مقاومة جيدة للتآكل: تحافظ على أداء مستقر في ظل الظروف الكيميائية المحيطة المختلفة.

• فعالة التكلفة من حيث : على الرغم من أن صفائح السيليكون الفولاذية تحمل سعر شراء معتدل، إلا أن عمرها التشغيلي الطويل يحقق أداءً متميزًا من حيث التكلفة الإجمالية .

• قوة ميكانيكية كافية: إنها توفر دعمًا ميكانيكيًا موثوقًا لملفات المحولات والتجمعات الداخلية الأخرى.

لماذا تتم معالجة فولاذ السيليكون إلى صفائح رقيقة لقلوب المحولات؟

تنتج الكتل الفولاذية الصلبة المصنوعة من السيليكون السميك فقدانًا شديدًا للتيار الدوامي في ظل التدفق المغناطيسي المتناوب. عندما يتم تصنيع فولاذ السيليكون إلى صفائح رقيقة معزولة للمادة الأساسية للمحول، يمكن تقليل فقدان التيار الدوامي بشكل كبير .

يتم تجميع قلب حديد المحولات عن طريق تكديس صفائح الفولاذ السليكونية المعزولة يحد كل تصفيح رقيق من المقطع العرضي بشكل متبادل. المتاح لتدوير التيار الدوامي ، مما يزيد المقاومة الكهربائية على طول مسارات التيار الدوامي ويمنع هدر الطاقة من التيارات الدوامية.

توفر المعالجة المصفحة أيضًا مرونة التصنيع. يمكن للمصنعين اختيار صفائح فولاذ السيليكون الخام المؤهلة، وإجراء قطع دقيق وفقًا لمتطلبات التصميم، والتحكم الصارم في السمك والتسطيح. تعمل هذه العملية على توفير استهلاك المواد الخام ، وتقليل تكلفة الإنتاج، وتحسين موثوقية المحولات.

التصنيفات الرئيسية لصفائح الصلب السيليكون

مصنفة حسب عملية الإنتاج

• صفائح الفولاذ السليكونية المدرفلة على البارد: ملفوفة تحت ظروف درجة حرارة إنه يتميز بسطح أملس، بدون تشققات، كثافة موحدة، وخصائص مغناطيسية مستقرة. ويمكن تقسيمها أيضًا إلى النوع العادي والنوع عالي الغرفة . السيليكون حسب محتوى السيليكون.

• صفائح الفولاذ السليكونية المدرفلة على الساخن: يتم إنتاجها عن طريق الدرفلة على درجة حرارة إنها تكلف أقل من الدرجات المدرفلة على البارد عالية . ، ولكنها تتميز بسطح أقل جودة وأداء مغناطيسي أقل قليلاً. وهي تشتمل على أنواع عادية، وعالية السيليكون ، وفائقة السيليكون .

مصنفة حسب اتجاه المغنطة

• صفائح الفولاذ السيليكونية غير الموجهة المدرفلة على البارد : درجة واحدة معتمدة على نطاق واسع للمواد الأساسية للمحولات. إنه يوفر نفاذية عالية وخسارة مغناطيسية منخفضة، ومناسب لمحولات الطاقة والمحاثات صغيرة الحجم .

• صفائح الفولاذ السليكونية المدرفلة على البارد: الحبوب تتماشى مع الاتجاه في الإنتاج. يتطابق اتجاه مغنطتها مع مسارات التدفق المغناطيسي الأساسية لتقليل فقد الحديد وفقدان المغناطيسية. يستخدم على نطاق واسع للمحولات عالية الطاقة والمحركات الكهربائية.

• صفائح الفولاذ السليكونية المدلفنة الساخن على : درجة ممتازة لمعدات صناعة الطاقة المتطورة مثل المحولات ذات السعة الكبيرة ومحولات التردد، مما يوفر أداء مغناطيسي ممتاز وكفاءة أساسية أعلى.

مصنفة حسب الشكل

تتوفر صفائح الفولاذ السيليكونية في النوع EI، والنوع UI ، والنوع C ، والإطار المربع ، وأشكال أخرى. العزل يتم استخدام صفائح فولاذ السيليكون ذات الإطار المربع بشكل شائع في محولات الطاقة العالية بفضل الموثوق ، وتبديد الحرارة المناسب، والدائرة المغناطيسية القصيرة.

مصنفة حسب معالجة العزل

• مزورة (ورقة سوداء): تمت معالجتها بدرجة حرارة عالية لتشكيل طبقة أكسيد سطحية لتحسين أداء العزل.

• غير مزورة (ورقة بيضاء): تحتفظ بالسطح الأملس الأصلي بدون معالجة تزوير طبقة الأكسيد .

المواد الأساسية الأخرى للمحولات الاختيارية

تظل صفائح السيليكون الفولاذية هي المادة الأساسية للمحولات الأكثر استخدامًا تتوفر المواد الأساسية البديلة ولكنها محدودة بسير عمل الإنتاج المعقد والتكلفة الأعلى. على سبيل المثال، تعتمد النوى الخاصة للمحولات على نطاق واسع. من النوع الجاف حلول مواد معدلة لسيناريوهات عمل محددة.