مناقشة موجزة حول الفرق بين الفولاذ السليكوني والسبيكة غير المتبلورة في محولات الطاقة

حاليًا، هناك مادتان رئيسيتان لتصنيع نوى المحولات في العالم: الصلب السليكوني و السبيكة غير المتبلورة.

صفيحة الصلب السليكوني

هذا هو المادة الرئيسية لنوى المحولات، وعادة ما يتم تكديسها بصفائح الصلب السليكوني المدرفلة على الساخن أو البارد مع محتوى عالي من السليكون. الصلب السليكوني هو صلب يحتوي على السليكون بنسبة تتراوح بين 0.8% و 4.8%. يستخدم الصلب السليكوني كقلب للمحول لأن الصلب السليكوني نفسه مادة مغناطيسية ذات توصيل مغناطيسي قوي. يمكنه توليد كثافة تحريض مغناطيسي كبيرة في الملف المكهرب، مما يقلل من حجم المحول. يتم التعبير عن جودة صفائح الصلب السليكوني عادة بكثافة التدفق المغناطيسي B. تختلف كثافات التدفق المغناطيسي لأنواع مختلفة من صفائح الصلب السليكوني. على سبيل المثال، قيمة B للصفائح الحديدية السوداء تتراوح بين 6000-8000، والصفائح السليكونية المنخفضة بين 9000-11000، والصفائح السليكونية العالية بين 12000-16000. من أجل تقليل فقدان التيار الدوامي، سيتم تطبيق طلاء عازل بين كل صفيحة صلب سليكوني لتشكيل موصل مستقل.

نظرًا لأن المحول سيولد فقدان تيار دوامي أثناء التشغيل، من أجل تقليل فقدان التيار الدوامي، يتم تكديس قلب المحول بصفائح الصلب السليكوني المعزولة، بحيث يمر التيار الدوامي عبر مقطع عرضي أصغر في حلقة ضيقة لزيادة المقاومة على مسار التيار الدوامي؛ في نفس الوقت، يزيد السليكون في الصلب السليكوني من مقاومة المادة، مما يلعب أيضًا دورًا في تقليل التيار الدوامي.

صفيحة الصلب السليكوني هي مادة فولاذية كهربائية خاصة تتمتع بسلسلة من المزايا مثل النفاذية المغناطيسية العالية، والمقاومة المنخفضة، وفقدان التباطؤ المنخفض.

خصائص صفائح الصلب السليكوني

1. سطح صفيحة الصلب السليكوني يحتوي على طبقة أكسيد رقيقة جدًا، والتي تتمتع بخصائص مضادة للتآكل.

2. فقدان التباطؤ لمادة صفائح الصلب السليكوني صغير نسبيًا، وليس من السهل توليد الحرارة، ولن يؤثر على التشغيل العادي للمعدات الكهرومغناطيسية.

3. مادة صفائح الصلب السليكوني سهلة المعالجة ويمكن تشكيلها إلى نوى حديدية بأشكال وأحجام مختلفة عن طريق القص والضغط، إلخ. خصائصها الرئيسية هي: الصلب السليكوني يتمتع بنفاذية مغناطيسية عالية، وقوة قسرية منخفضة، ومقاومة كبيرة، وفقدان تباطؤ صغير، ويمكن أن يقلل بشكل كبير من درجة توليد الحرارة.

السبائك غير المتبلورة

أصبحت السبائك غير المتبلورة محور البحث والتطوير في مجتمع علوم المواد في الداخل والخارج منذ الثمانينيات. لأنها تتمتع بخصائص هيكلية غير مستقرة من ترتيب قصير المدى وفوضى طويلة المدى. في الحالة الصلبة، يكون الفضاء ثلاثي الأبعاد لذراتها غير منظم طوبولوجيًا ويظل مستقرًا نسبيًا ضمن نطاق درجة حرارة معينة.

من حيث الخصائص الميكانيكية، تتمتع بقوة وصلابة عالية للغاية، ولكن معامل مرونة منخفض. الاستطالة للزجاج المعدني صغيرة عند الشد (1.5%-2.5%)، لكنها تظهر مرونة عالية عند الضغط والانحناء، مما يشير إلى أنها تتمتع بمتانة جيدة مع قوة عالية.

من حيث الخصائص الفيزيائية، تتمتع السبائك غير المتبلورة عمومًا بمقاومة أعلى ومعامل درجة حرارة مقاومة أصغر. السبيكة غير المتبلورة هي نوع جديد من المواد ذات نفاذية مغناطيسية بارزة. لديها هيكل بلوري مختلف تمامًا عن الصلب السليكوني وهو أكثر ملاءمة للمغنطة وإزالة المغنطة. فقدان الحديد (أي فقدان الحمل الفارغ) لمحولات السبيكة غير المتبلورة أقل بنسبة 70-80% من المحولات التقليدية التي تستخدم عادة الصلب السليكوني كقلب حديدي. مع تقليل الخسائر، ينخفض أيضًا الطلب على توليد الطاقة، ويتم تقليل انبعاثات الغازات الدفيئة مثل ثاني أكسيد الكربون وفقًا لذلك.

خصائص مواد السبيكة غير المتبلورة

1. سمك شريحة الحديد السبيكة غير المتبلورة رقيق للغاية.

2. قلب الحديد السبيكة غير المتبلورة لديه كثافة مغناطيسية تشبع منخفضة.

3. صلابة السبيكة غير المتبلورة تعادل 5 أضعاف صلابة صفائح الصلب السليكوني.

4. مادة قلب الحديد السبيكة غير المتبلورة حساسة جدًا للإجهاد الميكانيكي، وسيؤثر كل من قوة الشد وإجهاد الانحناء على خصائصها المغناطيسية.

5. تمدد المجال المغناطيسي للسبيكة غير المتبلورة أعلى بحوالي 10% من صفائح الصلب السليكوني، ولا ينبغي أن يتم تثبيتها بشكل مفرط. تتميز السبائك غير المتبلورة بخصائص كثافة تحريض مغناطيسي عالية، وفقدان منخفض (يعادل 1/3~1/5 من صفائح الصلب السليكوني)، وقوة قسرية منخفضة، وتيار تحفيزي منخفض، واستقرار جيد في درجات الحرارة.

من حيث سعر المحولات المصنوعة من المادتين، فإن سعر محولات السبيكة غير المتبلورة أعلى بكثير من محولات صفائح الصلب السليكوني. لأن العملاء يحتاجون إلى محولات ذات أداء أعلى، ويحتاجون إلى إجراء مقارنة في اختيار المواد.