CRGO 라미네이션 투과성 및 B-H 곡선: 데이터 해석 방법

구매 시 CRGO 라미네이션 스택 또는 변압기 코어 설계를 승인할 때 B-H 곡선과 "µ" 표를 보는 데 생각보다 많은 시간을 할애할 수 있습니다. 기본은 명확합니다. 까다로운 부분은 데이터시트 곡선을 구매 결정과 실질적인 마진으로 전환하는 것입니다.

이 가이드는 이론을 짧게 설명하고, 한 라미네이션 스택을 다른 스택으로 선택할 때 실제로 어떤 변화가 일어나는지에 대해 자세히 설명합니다.

1. CRGO 데이터시트의 B-H 곡선의 실제 출처는 어디인가요?

라미네이션 오퍼에서 볼 수 있는 대부분의 CRGO B-H 및 투과성 수치는 여기에서 비롯됩니다:

• IEC / JIS / ASTM 표준에 따라 엡스타인 프레임에서 테스트한 스트립 샘플
• 세로(롤링) 방향만 해당
• 측정 전 스트레스 완화 어닐링 처리
• 하나 또는 두 개의 고정 플럭스 밀도(일반적으로 1.5T 및/또는 1.7T, 50 또는 60Hz에서)

포스코, JFE, 신일본제철 등은 카탈로그에 코어 손실과 유도를 주로 압연 방향을 따라 응력 제거 어닐링 후 측정하며 일반적으로 W15/50 또는 W17/50(1.5T 또는 1.7T, 50Hz에서 손실)으로 표시합니다.

따라서 보이는 "부드러운" B-H 곡선이 바로 이 곡선입니다:

• 1차원(모서리, 조인트 없음)
• 완벽한 그레인 정렬
• 펀칭 버 없음
• 클램핑 압력, 탱크 스트레스 없음
• 이상적인 엡스타인 관절을 제외하고는 틈이 없습니다.

강철을 비교하는 데 적합합니다. 스택 코어와 동일하지 않습니다.

2. CRGO 투과성: 소재 µ 대 스택 µ

디자인 도구는 일반적으로 재료 상대 투과성 µr 또는 초기 투과성. 데이터시트에서 확인할 수 있습니다:

• µ(예: 800 A/m에서)
• 또는 B-H 곡선의 두 지점 사이의 "유효" µ입니다.

Hi-B 등급은 롤링 방향에서 30,000 이상의 µ 값을 나타낼 수 있습니다.

하지만 실제로 구축하는 것은 스택:

• 각 시트에는 단열 코팅이 되어 있습니다.
• 스텝 랩 또는 연귀 조인트가 있습니다.
• 패킷 사이에 공극이 있습니다.
• 펀칭과 굽힘으로 스트레스 가중
• 스태킹 팩터는 95-97 % 정도에서 안정되며, 버 제어가 좋지 않은 경우 이보다 낮을 수도 있습니다.

이는 곧 라미네이션 스택의 유효 µ 는 항상 재료 µ보다 낮습니다. 얼마나 낮은지는 재료에 따라 다릅니다:

• 코팅 두께 및 일관성
• 스택 압력
• 조인트 디자인(스텝 랩 대 버트)
• 절단 및 어닐링 실습
• 모든 팔다리와 요크에서 그레인 방향이 준수되는지 여부

카탈로그 µ로만 공급업체를 비교하면 실제로는 볼 수 없는 것을 비교하게 됩니다.

3. CRGO 라미네이션 스택을 선택할 때 실제로 B-H 곡선을 읽는 방법

엔지니어들은 B-H 곡선이 히스테리시스가 있는 B 대 H라는 것을 알고 있습니다. 여기서 문제는 그 곡선의 어느 부분이 라미네이션 구매를 유도해야 할까요?

빠른 읽기 순서로 사용하세요.

3.1 먼저 테스트 포인트와 표기법을 확인하세요.

• W15/50 = 코어 손실 1.5 T, 50Hz
• W17/50 = 코어 손실 1.7 T, 50Hz

한 공급업체가 W15/50을 제시하고 다른 공급업체가 W17/50을 제시하거나 50Hz와 60Hz를 혼합하는 경우, 두 곡선을 직접 비교할 수 없습니다. 하나의 기준 조건(배전 변압기의 경우 보통 1.5T, 50Hz)을 정하고 모든 공급업체에 해당 지점에 대한 데이터를 제공하도록 요청하세요.

또한 확인하세요:

• 값이 "최대 보장" 또는 "일반" 값인지 여부
• 커브가 응력 완화 어닐 전 또는 후인지 여부
• 세로, 가로 또는 두 방향이 혼합되어 있는지 여부

이것이 없으면 가장 예쁜 B-H 플롯은 거의 알려주지 않습니다.

3.2 커브를 사용자에 맞게 정렬합니다. 실제 운영 B

대부분의 최신 Hi-B CRGO 등급은 압연 방향에서 약 1.7-1.9T로 작동하며, 더 얇은 게이지(0.23-0.27mm)의 경우 1.5T, 50Hz에서 코어 손실은 약 0.7-1.0W/kg입니다.

디자인이 있을 수 있습니다:

• 보수적인 분배 설계를 위한 1.5-1.6T
• 1.7-1.8T의 더욱 컴팩트한 전력 변압기
• 관절에서 더 높은 국부적 피크

B-H 곡선을 보면 알 수 있습니다:

1. 곡선에 공칭 B를 표시합니다.
2. 이 시점에서 자료에 필요한 H가 무엇인지 확인하세요.
3. 이 H를 자화 전류로 변환하고 무부하 전류 예산과 비교합니다.

운영 중인 B가 곡선의 매우 가파른 부분에 위치한다면 엄격한 제조 관리에 베팅하는 것입니다. 일부 프로젝트는 이러한 베팅을 받아들일 수 있습니다. 많은 유틸리티 사양은 그렇지 않습니다.

3.3 단일 µ 숫자가 아닌 히스테리시스 루프 폭을 확인하세요.

그리고 B-H 루프 내부 영역 는 히스테리시스 손실과 직접적으로 연관되어 있습니다. 동일한 B와 주파수에서 더 넓은 면적, 더 높은 코어 손실.

두 강철은 1.7T에서 비슷한 µ를 가질 수 있지만 루프 모양은 매우 다를 수 있습니다:

• 좁은 루프: 히스테리시스 손실 감소, 무부하 손실 감소
• 와이드 루프: 동일한 플럭스에 대해 더 많은 손실, 더 많은 가열

µ 또는 몇 개의 손실 숫자만 표시되는 경우 공급업체에 문의하세요:

• 서로 다른 피크 B에 있는 B-H 루프 제품군
• 또는 적어도 두 개의 고정점이 아닌 손실 대 B 곡선입니다.

그것은 모양 는 하나의 투과성 수치가 아니라 돌입, 과다 여기 및 오프 주파수 작동 중 동작에 대해 알려줍니다.

4. 일반적인 CRGO 데이터시트 수치와 스택 현실 비교

다음은 구매자와 엔지니어가 논쟁하는 일반적인 숫자를 간결하게 읽을 수 있는 방법입니다.

표 1 - 라미네이션 스택 결정을 위한 CRGO B-H 및 투과성 데이터 읽기

* 범위는 참고용일 뿐이며 실제 밀 데이터시트 및 자체 설계 규칙과 비교하여 확인해야 합니다.

5. 측정된 B-H 곡선이 브로셔와 일치하지 않는 이유

동일한 강철을 사용하더라도 측정된 자화 전류 또는 코어 손실은 "공식" B-H 곡선에서 벗어날 수 있습니다. 주된 이유는 다음과 같습니다:

1. 펀칭 및 굽힘으로 인한 스트레스 입자 지향 강철은 기계적 응력에 매우 민감하며 펀칭, 굽힘 및 클램핑으로 인해 도메인 구조가 변경되고 투과성이 감소합니다.
2. 도메인 개선 혜택 상실 도메인 정제 CRGO는 손실이 적고 투과성이 높지만 반복적인 스트레스 완화 어닐링과 거친 취급으로 인해 이러한 이점이 일부 사라질 수 있습니다.
3. 이방성 및 입자 방향 오류 가로 방향의 자기 특성은 롤링 방향보다 훨씬 더 나쁩니다. 라미네이션을 림이나 요크에서 잘못된 방향으로 돌리면 해당 영역의 스택 µ가 손상될 수 있습니다.
4. 조인트 및 간격 설계 스텝 랩 조인트는 국소 포화 및 손실을 줄이지만 랩 스텝, 오버랩 길이 및 절단 허용 오차를 준수하는 경우에만 가능합니다. 제어가 잘못되면 B-H 루프가 국부적으로 열리고 핫스팟이 생성됩니다.
5. 코팅 및 적층 요소 두꺼운 코팅 또는 버는 적층 계수를 낮추고 더 효과적인 에어 갭을 도입합니다. 따라서 동일한 B에 대해 전체 작동 지점이 더 높은 H로 이동합니다.

실제 라미네이션 스택에 대한 공급업체의 테스트 보고서를 보지 않고 노출된 스틸에 대한 테스트 보고서만 본다면 가장 중요한 부분을 놓치고 있는 것입니다.

6. 간단한 워크플로: 엔지니어 + 구매 부서에서 동일한 B-H 데이터 읽기

복잡한 루틴이 필요하지 않습니다. 엔지니어링과 구매 부서에서 모두 사용할 수 있는 간단한 체크리스트만 있으면 충분합니다.

1단계 - 참조 조건 잠금

• 하나의 레퍼런스 선택(예: 50Hz에서 P1.5/50 및 최대 1.8T의 B-H 커브)
• 모든 공급업체에 테스트 방법과 표준이 명시된 정확한 형식의 데이터를 제공하도록 요청하세요.

이렇게 하면 혼란의 절반이 사라집니다.

2단계 - 각 B-H 커브에 디자인 포인트 그리기

• 공급업체 곡선에 공칭 B와 과여자 B(예: 110-120 % 전압)를 입력합니다.
• 해당 H를 기록하고 자화 전류를 추정합니다.
• 최대 B가 이미 포화 무릎에 매우 근접한 강철에 플래그를 지정합니다.

구매 담당자는 계산을 할 필요 없이 디자인 팀에서 "OK/타이트/위험"이라는 간단한 태그만 있으면 됩니다.

3단계 - 작동 대역 전반의 손실 곡선 비교

P1.5/50 대신 다음을 요청하십시오. 손실 대 B 최대 플럭스까지 설정합니다. 그런 다음 각 후보 강철에 대해

• 공칭 B에서 손실 확인
• 과다 흥분 시 손실 확인 B
• 이 값이 "최대 보장" 또는 "일반" 값인지 묻습니다.

1.5T에서 데이터시트 손실이 약간 높은 강철이 코어가 실제로 작동하는 1.6~1.7T 대역에서 더 잘 작동하는 경우가 있습니다.

4단계 - 스택 수준 테스트 결과 요청하기

하나 이상의 참조 코어 사이즈는 라미네이션 공급업체에 요청하여 제공하세요:

• 정격 전압에서의 무부하 손실 및 자화 전류
• 측정된 스태킹 계수
• 실제 스텝 랩 패턴 및 사지 빌드의 사진 또는 그림

이를 통해 펀칭, 디버링 및 조립에 대한 자세한 정보를 얻을 수 있습니다.

5단계 - 스틸뿐만 아니라 '스택용 데이터 시트' 고정하기

공급업체를 선택한 후에는 내부 사양에 캡처하세요:

• 등급 및 두께
• 목표 P1.5/50 및 P1.7/50 한도
• 최소 스태킹 계수
• 조인트 유형 및 절단 공차
• 하나 또는 두 개의 레퍼런스 디자인에 필요한 스택 레벨 손실 및 전류

그러면 구매팀은 이 사양을 기준으로 향후 RFQ를 실행할 수 있으므로 매번 자기 숙제를 다시 하지 않아도 됩니다.

7. FAQ: B-H 곡선, 투과성 및 CRGO 라미네이션 스택