Per velocizzare il progetto, è possibile etichettare le pile di laminazione con dettagli quali tolleranza, materiale, finitura superficiale, se è necessario o meno un isolamento ossidato, quantitàe altro ancora.
Se si acquista Pile di laminazione CRGO o firmare i progetti dei nuclei dei trasformatori, probabilmente passate più tempo di quanto vogliate a guardare le curve B-H e le tabelle "µ". Le basi sono chiare. La parte difficile è trasformare le curve delle schede tecniche in decisioni di acquisto e margini pratici.
Questa guida è breve e si concentra su ciò che cambia effettivamente quando si sceglie una pila di laminazione piuttosto che un'altra.
La maggior parte dei numeri di B-H e di permeabilità dei CRGO che si vedono nelle offerte di laminazione provengono da:
POSCO, JFE, Nippon Steel e altri dichiarano esattamente questo nei loro cataloghi: la perdita e l'induzione dell'anima sono misurate dopo la ricottura sotto sforzo, principalmente lungo la direzione di laminazione, e di solito sono indicate come W15/50 o W17/50 (perdita a 1,5 T o 1,7 T, 50 Hz).
Quindi la curva B-H "liscia" che si vede è:
Adatto per confrontare gli acciai. Non è la stessa cosa dell'anima impilata.
Gli strumenti di progettazione di solito parlano di materiale permeabilità relativa µr o permeabilità iniziale. Le schede tecniche riportano:
I gradi Hi-B possono mostrare valori µ ben superiori a 30 000 nella direzione di laminazione.
Ma ciò che si costruisce in realtà è un pila:
Ciò significa che il µ effettivo della pila di laminazione è sempre inferiore al materiale µ. Quanto inferiore dipende da:
Se confrontate i fornitori solo sulla base del catalogo µ, state confrontando qualcosa che non vedrete mai in funzione.
Gli ingegneri sanno che la curva B-H è semplicemente B in funzione di H con isteresi. La domanda da porsi in questo caso è: quali parti di questa curva dovrebbero guidare l'acquisto della laminazione?
Utilizzatelo come ordine di lettura rapido.
Se un fornitore indica W15/50 e un altro W17/50, o mescola 50 Hz e 60 Hz, non è possibile confrontare direttamente le loro curve. Decidete una condizione di riferimento (spesso 1,5 T, 50 Hz per i trasformatori di distribuzione) e chiedete a tutti di fornire dati per quel punto.
Controllare anche:
Senza questo, la più bella trama di B-H ci dice ben poco.
La maggior parte dei moderni gradi Hi-B CRGO opera a circa 1,7-1,9 T nella direzione di laminazione, con perdite d'anima di circa 0,7-1,0 W/kg a 1,5 T, 50 Hz per gli spessori più sottili (0,23-0,27 mm).
Il vostro progetto potrebbe trovarsi a:
Quando si osserva una curva B-H:
Se il vostro B operativo si trova sulla parte molto ripida della curva, state scommettendo su uno stretto controllo della produzione. Alcuni progetti possono accettare questa scommessa. Molti progetti di utilità non possono accettarla.
Il area all'interno dell'anello B-H si lega direttamente alla perdita per isteresi. Area più grande, perdita del nucleo più elevata a parità di B e frequenza.
Due acciai possono avere µ simili a 1,7 T ma forme del ciclo molto diverse:
Quando si vedono solo µ o pochi numeri di perdita, chiedere al fornitore:
È il forma che ci dice del comportamento in caso di spunto, sovraeccitazione e funzionamento fuori frequenza, non un dato di permeabilità.
Ecco un modo compatto per leggere i numeri più comuni su cui si confrontano acquirenti e ingegneri.
| Campo della scheda tecnica | Gamma Hi-B CRGO tipica* | Cosa significa realmente in una pila di laminazione | Come si legge l'acquisto |
|---|---|---|---|
| Spessore | 0,23-0,30 mm | Più sottile = minore perdita di disturbo, ma più fogli e maggiore sforzo di taglio | Il salto di prezzo da 0,30 a 0,23 mm non è dovuto solo al materiale; verificare la capacità di punzonatura e la politica di scarto. |
| Bmax (direzione di rotolamento) | 1,7-1,9 T alla tensione nominale | Imposta la dimensione fisica del nucleo per un determinato kVA; un valore B più alto riduce il nucleo ma restringe i margini. | Chiedete dove il mulino si aspetta che operiate: "design B" come gruppo, non come numero unico. |
| Perdita del nucleo P1,5/50 | ~0,7-1,2 W/kg per i moderni gradi Hi-B | La pila sarà peggiore a causa delle giunzioni, delle bave e dello stress; aggiungete 10-20 % come verifica della correttezza. | Utilizzate le stesse condizioni di test per tutti i fornitori; trattate i numeri insolitamente bassi con scetticismo e chiedete i rapporti di prova. |
| Permeabilità relativa µr a 1,7 T | Spesso quotato >30 000 in direzione di rotolamento | Il µ effettivo della pila può essere pari a 60-80 % di questo, una volta che si includono le lacune e i rivestimenti. | Utilizzare µ per escludere il materiale chiaramente inferiore; affidarsi a test di stack per finalizzare il fornitore. |
| Corrente di magnetizzazione a B nominale (tipica) | Monofase: spesso 0,3-0,7 % della corrente nominale per progetti validi | Sensibile sia alla qualità dell'acciaio che alla finitura della laminazione/assemblaggio | Trattare i grandi divari tra i fornitori come un avvertimento di processo, non solo come una differenza materiale. |
| Fattore di impilamento | 95-97 % per pile CRGO di buona qualità | Il resto è aria e rivestimento; un fattore di impilamento insufficiente gonfia la lunghezza del percorso effettivo e le perdite | Includere nell'RFQ un fattore di impilamento minimo, non solo la qualità dell'acciaio. |
*Gli intervalli sono solo indicativi e devono essere verificati in base alla scheda tecnica del mulino e alle proprie regole di progettazione.
Anche con lo stesso acciaio, la corrente di magnetizzazione o la perdita del nucleo misurate si discosteranno dalle curve B-H "ufficiali". I motivi principali sono:
Se non vedete mai i rapporti di prova del fornitore su pile di laminazione effettive, ma solo su acciaio nudo, vi state perdendo la parte più importante.
Non è necessaria una routine complessa. Di solito è sufficiente una breve lista di controllo che possa essere utilizzata sia dagli ingegneri che dagli addetti agli acquisti.
In questo modo si elimina metà della confusione.
Gli acquisti non hanno bisogno di fare i conti, ma solo di un semplice "OK / stretto / rischioso" da parte del team di progettazione.
Invece di solo P1,5/50, chiedere perdita rispetto a B fino al flusso massimo. Poi, per ogni acciaio candidato:
A volte un acciaio con una perdita leggermente superiore a 1,5 T si comporta meglio nella banda 1,6-1,7 T in cui il nucleo funziona effettivamente.
Chiedere al fornitore di laminazione di fornire almeno una dimensione di riferimento per l'anima:
Questo ci dice molto di più sulla punzonatura, la sbavatura e l'assemblaggio di qualsiasi curva B-H isolata.
Una volta scelto il fornitore, inserite le vostre specifiche interne:
In questo modo il team di acquisto può eseguire le future RFQ sulla base di queste specifiche senza dover rifare ogni volta i compiti magnetici.
Le etichette di grado come "M3" o "M5" hanno un significato generale, ma ogni cartiera ha la propria chimica, il proprio controllo della struttura e la propria tolleranza di spessore. Norme come la IS 3024 o la EN 10107 definiscono i limiti di perdita; le cartiere si fanno quindi concorrenza scendendo al di sotto di tali limiti con i propri processi.
Solo se le condizioni di prova corrispondono. Il µ misurato a 5000 A/m non corrisponde al µ dedotto intorno a 1,5 T. Verificare sempre:
Standard di prova (IEC 60404-2, JIS, ASTM)
Livello H o B in cui viene calcolato µ
Se il campione è stato ricotto sotto stress
Se uno di questi differisce, utilizzare i numeri solo come screening approssimativo.
Non necessariamente. Differenze di 10-20 % tra il test di Epstein e il nucleo finito sono comuni una volta che si includono i giunti, le sollecitazioni e il fattore di impilamento. Se il divario è maggiore, controllare:
Altezza della fresa e pratica di sbavatura
Se l'assemblaggio ha seguito lo schema a gradini previsto
Se la pila è stata sottoposta a una corretta ricottura di riduzione delle sollecitazioni
Non sempre. Un grado di perdita leggermente superiore, stabile e ampiamente disponibile, può essere una scelta più sicura di un grado di nicchia a bassa perdita con lunghi tempi di consegna. Considerare anche:
Costo del rame aggiuntivo e delle dimensioni del serbatoio se si sceglie un acciaio di qualità inferiore
Strategia di stoccaggio e disponibilità da più stabilimenti
Il vostro punto di funzionamento tipico; se i vostri core funzionano a 1,5 T, un acciaio ottimizzato per 1,8-1,9 T potrebbe non ripagare il suo costo.
Tecnicamente possibile, ma complica la previsione della corrente di magnetizzazione e del riscaldamento locale. La miscelazione dei gradi nei gioghi rispetto agli arti sposta la distribuzione del flusso e rende il comportamento B-H meno prevedibile, soprattutto durante la fase di spunto. Se dovete mescolare, fatelo in modo controllato e documentato e testate nuovamente le perdite su un prototipo completo.
Sì. La perdita per correnti parassite scala con lo spessore al quadrato, quindi passare da 0,30 mm a 0,23 mm può ridurre significativamente la perdita per correnti parassite a parità di B e frequenza. Se il progetto funziona a frequenze più elevate, lo spessore è spesso più importante di piccole differenze di µ tra gradi simili.
Come minimo:
Grado e spessore dell'acciaio
Obiettivo P1.5/50 (e P1.7/50 se pertinente)
Curva B-H fino al vostro massimo B, con standard di prova indicato
Fattore di impilamento minimo e altezza massima della bava
Schema di sovrapposizione a gradini e tolleranza sulla sovrapposizione
Requisiti per la perdita a vuoto e la corrente magnetizzante a livello di stack su un nucleo di riferimento
Con questi dati nell'RFQ, sia gli ingegneri che gli acquirenti possono leggere la stessa curva B-H e prendere la stessa decisione, senza indovinare cosa si nasconde dietro un singolo numero di permeabilità.
Per velocizzare il progetto, è possibile etichettare le pile di laminazione con dettagli quali tolleranza, materiale, finitura superficiale, se è necessario o meno un isolamento ossidato, quantitàe altro ancora.
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