CRGOラミネーションの透過率とB-H曲線：データの解釈方法

購入する場合 CRGOラミネーションスタック トランス・コアの設計にサインを出したり、B-H曲線や "μ "表を見たりするのに必要以上の時間を費やしていることでしょう。基本は明確です。厄介なのは、データシートの曲線を購買決定や実用的なマージンに変えることです。

このガイドでは、理論を簡潔にし、あるラミネーション・スタックを他のラミネーション・スタックより選択した場合に実際に何が変わるのかに近づけます。

1.CRGOデータシートのB-H曲線はどこから来ているのか？

ラミネーションのオファーで目にするCRGOのB-Hと透湿度の数値のほとんどは、ここから来ている：

• IEC/JIS/ASTM規格に準拠したエプスタインフレームによるストリップ試験
• 縦方向（圧延方向）のみ
• 測定前に応力除去アニール処理
• 50または60Hzで、通常1.5Tまたは1.7Tの1つまたは2つの固定磁束密度

POSCO、JFE、新日鐵住金などのカタログには、まさにこのように記載されている。コアロスとインダクションは、主に圧延方向に沿った応力除去焼鈍後に測定され、通常、W15/50またはW17/50（1.5Tまたは1.7T、50Hzでのロス）として引用される。

つまり、あなたが目にする "滑らかな "B-Hカーブとは、このようなものなのだ：

• 一次元（角がなく、継ぎ目がない）
• 完璧な木目揃え
• 打ち抜きバリなし
• クランプ圧がなく、タンクへのストレスがない
• 理想化されたエプスタイン・ジョイント以外は隙間なし

鋼の比較に適している。スタックコアとは異なります。

2.CRGOの透過性：材料µ対スタックµ。

デザインツールは通常、次のように語る。 材料 相対透磁率 µr または初透磁率。データシートには以下のいずれかが記載されている：

• 所定のHにおけるμ（例えば800A/mの場合）
• あるいは、B-Hカーブ上の2点間の "有効な "μ

Hi-B鋼種は、圧延方向に30 000をはるかに超えるμ値を示すことがある。

しかし、実際に作るのは スタック:

• 各シートには断熱コーティングが施されている。
• 段差のあるジョイント、またはミッドジョイントを使用している。
• パケット間に空気の隙間がある
• パンチングと曲げで応力を加える
• スタッキングファクターは%で95-97くらいに落ち着く。

つまり ラミネーション・スタックの実効μ どの程度低くなるかは、以下の点に依存する：

• コーティングの厚みと一貫性
• スタック圧力
• ジョイントデザイン（ステップラップとバット）
• 切断とアニーリングの練習
• すべての手足とヨークで穀粒の方向性が尊重されているかどうか

カタログのμだけでサプライヤーを比較すると、実際に稼働しているところを見ることのないものを比較することになる。

3.CRGOラミネーションスタックを選択する際のB-H曲線の実際の読み方

エンジニアはB-H曲線がヒステリシスを伴うB対Hであることを知っている。ここでの疑問は その曲線のどの部分が、ラミネートの購入の原動力になるのだろうか？

手っ取り早い読書順としてお使いください。

3.1 最初にテストポイントと表記を確認する

• W15/50 = でのコアロス 1.5 T50 Hz
• W17/50 = でのコアロス 1.7 T50 Hz

あるサプライヤーがW15/50、別のサプライヤーがW17/50を提示していたり、50Hzと60Hzが混在していたりする場合、それらの曲線を直接比較することはできません。1つの基準条件（配電用変圧器の場合、1.5T、50Hzが多い）を決め、その点のデータを提供するようすべての業者に依頼する。

こちらもチェック

• 値が "最大保証値 "か "標準値 "か
• 応力除去アニールの前か後か。
• 縦方向か横方向か、あるいは両方向のミックスか。

これがなければ、どんなにきれいなB-Hのプロットもほとんど意味をなさない。

3.2 カーブを合わせる 実稼働B

最近のHi-B CRGOグレードの多くは、圧延方向で1.7-1.9 T前後で作動し、薄ゲージ（0.23-0.27 mm）の場合、1.5 T、50 Hzでコアロスは0.7-1.0 W/kg程度である。

あなたのデザインはここにあるかもしれない：

• 保守的な配電設計の場合、1.5～1.6 T
• よりコンパクトな電源トランスで1.7～1.8 T
• 局所的なピークは関節で高くなる

B-Hカーブを見たとき：

1. カーブ上にノミナルBをマークする。
2. その時点で素材にどのようなHが必要かを確認する。
3. そのHを磁化電流に変換し、無負荷電流予算と比較する。

もしあなたのオペレーティングBが曲線の非常に急な部分に位置するなら、あなたは厳しい製造管理に賭けていることになる。その賭けを受け入れられるプロジェクトもある。多くのユーティリティ・スペックはそうではない。

3.3 単一のμ数だけでなく、ヒステリシスループの幅にも注意すること

について B-Hループ内エリア ヒステリシス損に直結する。面積が大きいほど、同じBと周波数でコアロスが大きくなる。

2つの鋼は、1.7 Tで同じようなµを示すが、ループ形状は大きく異なる：

• 狭ループ：ヒステリシス損失が小さく、無負荷損失が小さい
• ワイドループ：損失が多く、同じフラックスでも加熱量が多い

μまたは数個の損失番号しか表示されない場合は、サプライヤーに問い合わせること：

• ピークBの異なるB-Hループのファミリー
• 少なくとも、2つの固定点ではなく、損失対Bのカーブを描く必要がある。

である。 形状 これは、透磁率の数値ひとつではなく、突入時、過励磁時、周波数外動作時の挙動について教えてくれるものだ。

4.典型的なCRGOデータシートの数値とスタック現実の比較

ここでは、バイヤーとエンジニアがよく議論する数字をコンパクトに読み解く方法を紹介する。

表1 - CRGOのB-Hと透過率データを読み、ラミネーション・スタックを決定する。

*範囲はあくまでも目安であり、実際のミルのデータシートや独自の設計ルールと照らし合わせる必要があります。

5.B-Hカーブの測定値がパンフレットと一致しない理由

同じ鋼材を使用しても、測定された着磁電流やコアロスは「公式」B-H曲線から離れてしまいます。主な理由は以下の通りです：

1. パンチングと曲げによるストレス 粒配向鋼は機械的応力に非常に敏感で、打ち抜き、曲げ、さらにはクランプによってドメイン構造が変化し、浸透性が低下する。
2. ドメイン絞り込みの利点の喪失 ドメイン精製CRGOは、より低い損失と高い透磁率を示すが、繰り返される応力除去アニールと乱暴な取り扱いは、その利点の一部を消し去る可能性がある。
3. 異方性と結晶粒方向の誤差 横方向の磁気特性は、圧延方向よりもはるかに悪い。ラミネートをリムやヨークで間違った方向に回転させると、その領域でのスタックμが損なわれる可能性がある。
4. ジョイントとギャップのデザイン ステップ・ラップ・ジョイントは局所的な飽和とロスを減らすが、ラップの段差、オーバーラップの長さ、切断公差が守られている場合に限られる。制御が悪いとB-Hループが局所的に開き、ホットスポットが発生する。
5. コーティングと積層係数 余分な厚さのコーティングやバリは積層係数を下げ、より効果的なエアギャップを導入する。これにより、同じBでより高いHに動作ポイントがシフトします。

もしあなたが、ベンダーのテストレポートを実際のラミネーション・スタックで見たことがなく、むき出しのスチールでしか見たことがないとしたら、あなたは最も重要な部分を見逃していることになる。

6.シンプルなワークフロー：エンジニア＋購買が同じB-Hデータを読む

複雑なルーチンは必要ない。技術者と購買担当者の双方が使える短いチェックリストで十分なのだ。

ステップ1 - 基準条件をロックする

• 例えばP1.5/50と50 Hzで1.8 TまでのB-H曲線。
• 各サプライヤーに、試験方法と規格を明記した正確な形式でデータを提供するよう求める。

これで混乱は半減する。

ステップ2 - 各B-Hカーブにデザインポイントをプロットする

• 公称Bと過励磁B（例えば110-120 %の電圧）をベンダーカーブに置く。
• 対応するHと推定着磁電流に注意
• 最大B値がすでに飽和に近いスチールにはフラグを立てる。

購買部門は計算をする必要はなく、デザインチームから「OK／厳しい／危険」というシンプルなタグをもらうだけでいいのだ。

ステップ3-動作帯域で損失曲線を比較する

P1.5/50ではなく、P1.5/50でお願いします。 損失対B 最大フラックスまで。次に、各候補鋼について

• 公称Bでのチェックロス
• 過励磁時のチェック・ロス B
• これらの値が "保証された最大値 "なのか "典型的な値 "なのかを尋ねる。

1.5Tでデータシートの損失がわずかに高い鋼が、実際にコアが動作する1.6～1.7Tの帯域でより良い動作をすることがある。

ステップ4 - スタックレベルのテスト結果を求める

少なくとも1つの基準コアサイズについては、ラミネーション業者に提供を依頼してください：

• 定格電圧での無負荷損と着磁電流
• 測定された積層係数
• 実際のステップラップのパターンと手足の作りの写真または図面

これは、B-Hカーブよりも、パンチング、バリ取り、アッセンブリーについてより多くのことを物語っている。

ステップ5 - スチールに限らず「スタック用データシート」を凍結する

ベンダーを選んだら、社内の仕様を把握する：

• グレードと厚さ
• 目標P1.5/50およびP1.7/50リミット
• 最小スタッキング係数
• ジョイントの種類と切断公差
• 1つまたは2つのリファレンス設計に必要なスタックレベルの損失と電流

そうすれば購買チームは、毎回磁気に関する宿題をやり直すことなく、将来のRFQをこの仕様に照らし合わせることができる。

7.よくある質問B-H曲線、透過性、CRGOラミネーションスタック