Was ist ein Siliziumstahlkern?

SiliziumstahlkernEigenschaften

• Magnetische Induktion mit hoher Sättigung (Bs: 1,8–2,0 T): Es hält starken Magnetfeldern von großen Strömen stand und neigt nicht zur magnetischen Sättigung, wodurch es für Hochstrombedingungen wie den Sammelschienenschutz von Stromversorgungssystemen und Verteilerschränke geeignet ist.

• Geringer Verlust bei Netzfrequenz: In 50/60-Hz-Umgebungen sind Hystereseverlust und Wirbelstromverlust kontrollierbar und erfüllen die Energieeffizienzstandards für Transformatoren und Motoren. -Beispielsweise kann der Eisenverlust gewöhnlicher Verteilungstransformatoren nur ≤ 5 W/kg betragen.

• Erheblicher Kostenvorteil: Im Vergleich zu Permalloy (Nickelgehalt über 80 %) und nanokristallinen Legierungen verfügt Siliziumstahl über leicht zugängliche Rohstoffe und ausgereifte Produktionsprozesse, was zu niedrigeren Massenproduktionskosten und einer Eignung für den industriellen Einsatz in großem Maßstab führt.

• Starke Prozessanpassungsfähigkeit: Es kann durch Laminieren in Formen wie Toroide und Rechtecke gebracht werden. Die laminierte Struktur reduziert Wirbelstromverluste und ihr Volumen und ihre Spezifikationen können je nach Gerätebedarf flexibel angepasst werden.

Typen und anpassbare Szenarien

Kalt-gewalzter, kornorientierter-Siliziumstahlkern: Es weist eine hohe magnetische Permeabilität und einen geringen Eisenverlust entlang der Walzrichtung auf und wird hauptsächlich in Leistungstransformatoren und Verteilungstransformatoren verwendet.

Kalt-gewalzter, nicht-orientierter Siliziumstahlkern: Es verfügt über gleichmäßige magnetische Eigenschaften und eine gute mechanische Festigkeit und wird typischerweise in Motorstatoren/-rotoren und Schweißtransformatoren eingesetzt.

Warm-gewalzter Siliziumstahlkern (schrittweise auslaufend): Es weist eine schlechte Gleichmäßigkeit der Dicke und hohe Verluste auf und wird daher nur in preisgünstigen Kleinmotoren und Transformatoren alter Bauart verwendet.

SiliziumstahlkernAnwendung

• Leistungstransformatoren: Insbesondere Verteilungstransformatoren und Ultrahochspannungs-Übertragungstransformatoren, die meist kalt{1}gewalzte, korn-orientierte Siliziumstahlkerne (z. B. hoch-magnetische-Induktions-Hi-B-Kerne) verwenden, um Betriebseisenverluste zu reduzieren und die Effizienz der Netzübertragung zu verbessern.

• Leistungs-Frequenzmotoren: Die Stator-/Rotorkerne von industriellen Lüftermotoren, Wasserpumpenmotoren und Hilfsmotoren für neue Energiefahrzeuge (z. B. Fensterheber- und Servolenkungsmotoren) verwenden oft kaltgewalzte, nicht-orientierte Siliziumstahlkerne, um Leistung und Kosten in Einklang zu bringen.

• Leistungs--Frequenzstromwandler (CT): Bei Stromwandlern für den Sammelschienenschutz von Stromversorgungssystemen und die Überwachung großer Ströme ist die magnetische Sättigungsinduktion von Siliziumstahlkernen so groß, dass sie bei Kurzschlüssen sofort großen Strömen (mehrere zehn Kiloampere) standhalten und so die Messstabilität gewährleisten können.