Mis on räniteras ja millised on räniterase klassifikatsioonid?

Nov 08, 2024 Jäta sõnum

Mis on silikoonteras?
 

 

      Räniteras, tuntud ka kui elektriteras, on äärmiselt madala süsinikusisaldusega ferrosilikoonist pehme magnetsulam, mis on energia-, elektroonika- ja sõjatööstuse jaoks asendamatu. See on ka suurima mahuga metallist funktsionaalne materjal, mis moodustab umbes 1% maailma terasetoodangust. See on 0,8%-4,8% räni sisaldav ferrosiliitsiumi sulam, mis on kuumvaltsitud ja külmvaltsitud vähem kui 1 mm paksusteks räniteraslehtedeks. Räni lisamine võib suurendada raua takistust ja maksimaalset magnetilist läbilaskvust, vähendada sundjõudu, südamiku kadu (rauakadu) ja magnetilist vananemist ning seda kasutatakse peamiselt erinevate mootorite, generaatorite ja trafode südamikuna.

       

Räniteras jaguneb ränisisalduse järgi madala ränisisaldusega ja kõrge ränisisaldusega teraseks. Vastavalt tootmis- ja töötlemistehnoloogiale saab selle jagada kuumvaltsitud ja külmvaltsitud. Külmvaltsitud terase võib jagada teravabaks ja teraorienteeritud teraseks.

 

Silikoonterase klassifikatsioon

 Erinev ränisisaldus: madal ränisisaldus ja kõrge ränisisaldus.

1. Madala ränisisaldusega vahvel: madala ränisisaldusega vahvel sisaldab vähem kui 2,8% räni. Sellel on teatav mehaaniline tugevus ja seda kasutatakse peamiselt mootorite tootmiseks, mida tavaliselt tuntakse mootori räni teraslehtedena.

2. Kõrge ränisisaldusega vahvel: kõrge ränisisaldusega vahvel sisaldab 2,8%-4,8% räni. Sellel on head magnetilised omadused, kuid see on rabe. Seda kasutatakse peamiselt trafosüdamike valmistamiseks, mida tavaliselt tuntakse trafo räni teraslehtedena. Nende kahe vahel tegelikus kasutuses ranget piiri ei ole. Suure ränisisaldusega vahvleid kasutatakse sageli suurte mootorite valmistamiseks.

 

 Tootmisprotsessi klassifikatsioon: kuumvaltsimine ja külmvaltsimine

1. Kuumvaltsitud räniteras: seda kasutatakse peamiselt generaatorite tootmisel, seega nimetatakse seda ka kuumvaltsitud mootori räniteraseks. See valmistatakse toote kuumvaltsimisel vajaliku paksuseni ja seejärel lõõmutades 800-850 kraadi juures. Ebarahuldava jõudluse ja kasutusmäära tõttu on see viimastel aastatel järk-järgult turult kõrvaldatud.

2. Külmvaltsitud räniteras, külmvaltsitud lehed on ühtlase paksusega, hea pinnakvaliteedi ja kõrgete magnetiliste omadustega. Seetõttu kipuvad tööstuse arenguga kuumvaltslehed asenduma külmvaltsitud lehtedega.Külmvaltsitud räniteras võib jagada kahte tüüpi: teraline orienteerimata räniteras ja teraorienteeritud räniteras.

 

Orienteeritud räniterase ja mitteorienteeritud räniterase võrdlus

 (1) Ränisisaldus
Mõlemad on külmvaltsitud räniteraslehed, kuid ränisisaldus on erinev. Külmvaltsitud orienteerimata räniteraslehtede ränisisaldus on 0,5%-3.0%, samal ajal kui külmvaltsitud orienteeritud räniteraslehtede ränisisaldus on üle 3 .0%.

 (2) Loodus

Orienteeritud räniteras: Orienteeritud räniterasest nimetatakse ka külmvaltsitud trafoteraseks. Orienteeritud räniterasel on tugev suundmagnetism, väikseima rauakadu veeresuunas, suurim magnetiline läbilaskvus ja kõrge magnetilise induktsiooni väärtus teatud magnetiseeriva välja all. Orienteeritud räniterase ränisisaldus on umbes 3% ja oksiidide lisandite sisaldus terases peab olema madal ning see peab sisaldama mõningaid inhibiitoreid (MnS, A1N). See on oluline ferrosiliitsiumi sulam, mida kasutatakse trafode (raudsüdamiku) tootmistööstuses.

Orienteerimata räniteras: Orienteerimata räniteras on ferrosäni sulam, mis sisaldab 0,8%-4,8% räni ja mida kuum- ja külmvaltsitakse paksusega räniteraslehtedeks vähem kui 1 mm. Räni lisamine võib suurendada raua takistust ja maksimaalset magnetilist läbilaskvust, vähendada sundjõudu, südamiku kadu (raua kadu) ja magnetilist vananemist. Orienteerimata räniteras on väga madala süsinikusisaldusega ferrosiliitsiumi sulam. Terasplaadis on pärast deformeerimist ja lõõmutamist selle terad jaotunud ebakorrapäraselt.

 (3) Tootmisprotsess

Orienteeritud räniteras: Orienteeritud räniteras sulatatakse hapnikukonverteris ja terastoorik valtsitakse kuumvaltsimise, normaliseerimise, külmvaltsimise, vahepealse lõõmutamise ja sekundaarse külmvaltsimise teel valmis paksuseks ning seejärel läbib dekarburiseerimise lõõmutamise ja kõrgel temperatuuril lõõmutamise, ja lõpuks kaetud isolatsioonikihiga.

Orienteerimata räniteras: kuuma metalli eelnev väävlitustamine, sekundaarne väävlitustamine Ca0+CaF lisamisega: räbusti või haruldaste muldmetallide elemendid ja kaltsium konverteri puhumise ajal. Pärast vaakumtöötlemist ja dekarburiseerimist desulfureeritakse keev sulateras veelgi. Legeerimiseks valitakse madala titaani- ja tsirkooniumisisaldusega ferrosilikoon.

 (4) Tera struktuur

Orienteeritud räniterase terad on paigutatud korrapäraselt ja neid kasutatakse tavaliselt trafosüdamikes ja mõnedes mootorites.

Orienteerimata räniterase terad on paigutatud segamini. Seda kasutatakse peamiselt mootorite, kompressorite, suurte hüdroturbiinide generaatorite ja muude seadmete staatorites ja rootorites.

 (5) Toimivus ja kasutamine

Nende kahe erinevate omaduste tõttu on nende kasutusjuhised erinevad.

Külmvaltsitud mitteorienteeritud räniterasest lehtede peamine kasutusala on generaatorite tootmine, seetõttu nimetatakse seda ka külmvaltsitud mootoriräniteraseks.

Külmvaltsitud orienteeritud räniterasriba peamine kasutusala on trafode tootmine, seetõttu nimetatakse seda ka külmvaltsitud trafo räniteraseks.

     

Madratsi suuruse kategooria
kategooria Ränisisaldus/% Nimipaksus/mm Peamine rakendus

Kuumvaltsitud räniteras

(mitte orienteeritud)

Kuumvaltsitud madala ränisisaldusega teras 1.0~2.5 0.5 Kodumajapidamises kasutatavad mootorid ja mikromootorid
Kuumvaltsitud kõrge ränisisaldusega teras 3.0~4.5 0.35.0.50 trafo
Külmvaltsitud räniteras Külmvaltsitud orienteerimata räniteras Madala süsinikusisaldusega räniteras Väiksem või võrdne 0.5 0.50,0.65 Majapidamismootorid, mikromootorid, väikesed trafod ja liiteseadised
Silikoon teras >0.5~3.5 0.35,0.50 Suured ja keskmise suurusega mootorid, generaatorid, trafod
Külmvaltsitud teraorienteeritud räniteras Tavaline orienteeritud räniteras 2.9~3.3 0.18,0.23,0.27,0.30,0.35 Suured, keskmised ja väikesed trafod ja liiteseadised
Kõrge magnetilise induktsiooniga orienteeritud räniteras
Eriotstarbeline räniteras: külmvaltsitud orienteeritud räniterasriba 2.9~3.3 0.03,0.05,0.10 Impulsstrafod, magnetvõimendid, kõrgsagedustrafod ja keevitusmasinad
Külmvaltsitud orienteerimata räniterasriba 3.0 0.15,0.20 Kõrgsageduslikud mootorid ja generaatorid
Külmvaltsitud orienteerimata räniteras magnetlülititele 3.0 0.70 Releed ja magnetlülitid
Külmvaltsitud kõrge ränisisaldusega teras 6.5 0.1~0.5 Kõrgsageduslikud mootorid, trafod ja magnetvarjestus
Räniteraslehe jõudlusnäitajad

1. Madal rauakadu. Kõige olulisem kvaliteedinäitaja. Kõik maailma riigid klassifitseerivad klassid rauakao väärtuse järgi. Mida väiksem on rauakadu, seda kõrgem on hinne ja kõrgem kvaliteet.
2. Kõrge magnetilise induktsiooni intensiivsus. Ränist teraslehed, mis võivad sama magnetvälja all saavutada suurema magnetilise induktsiooni, võivad muuta sellest valmistatud mootori või trafo südamiku suuruse ja kaalu väiksemaks, mis võib säästa räniterasest lehti, vasktraate ja isolatsioonimaterjale.
3. Kõrge virnastamiskoefitsient. Ränist teraslehtede pind on sile, tasane ja ühtlase paksusega, mis parandab südamiku virnastamistegurit.
4. Hea läbilöögivõime. See on olulisem väikeste ja mikromootorite südamike tootmisel.
5. Pinnal on isoleerkilega hea nakkuvus ja keevitatavus, mis võib vältida korrosiooni ja parandada mulgustamist.
6. Väike magnetilise vananemise nähtus. Räniteraslehed tuleb tarnida pärast lõõmutamist ja peitsimist.

 

Silikoonterase klasside võrdlus
Orienteerimata räniterasest võrdlustabel

paksus
/mm

GB/T 252-1996

JISC2553
-2000

ASTM
A677M-98a

IEC60404
-8-4

Euroopa standard
Terase klassi nr.


DIN46400-1-88

ROCT
21427.2-83

0.35

35A210

35W230

35A230

M230-35A5

35W250

35A250

36F320M

M250-35A5

1.0800

V250-35A

2413

35W270

35A270

36F342M

M270-35A5

1.0801

V270-35A

2412

35W300

35A300

36F386M

M300-35A5

1.0803

V300-35A

2411

35W330

36F408M

M330-35A5

1.0804

V330-35A

35W360

35A360

36F452M

M360-35A5

35W400

35W440

35A440

0.50

50W230

  50A230

50W250

  50A250

M250-50A5

1.0891

50W270

  50A270

M270-50A5

1.0806

V270-50A

50W290

  50A290

47F364M

M290-50A5

1.0807

V290-50A

2413

50W310

  50A310

47F397M

M310-50A5

1.0808

V310-50A

2412

50W330

47F419M

M330-50A5

1.0809

V330-50A

50W350

  50A350

47F441M

M350-50A5

1.0810

V350-50A

2411

50W400

  50A400

47F529M

M400-50A5

1.0811

V400-50A

2312

50W470

  50A470

47F617M

M470-50A5

1.0812

V470-50A

2212

50W540

M530-50A5

1.0813

V530-50A

50W600

  50A600

M600-50A5

1.0814

V600-50A

2112

50W700

  50A700

47F882M

M700-50A5

1.0815

V700-50A

2012

50W800

  50A800

47F992M

M800-50A5

1.0816

V800-50A

2111

50W1000

  50A1000

M1000-50A5

2011

50W1300

  50A1300

 

Teraorienteeritud räniterasest võrdlustabel

paksus
/mm

GB/T 252-1996

JISC2553
-2000

ASTM
A677M-98a

IEC60404
-8-4

Euroopa standard
Terase klassi nr.


DIN46400-1-88

ROCT
21427.2-83

0.23

M127-23S5

1.0860

23G110

M120-23S5

1.0864

23P100

M100-23P5

1.0879

23P095

M95-23P5

23P090

M90-23P5

0.27

27Q140

M140-27S5

1.0865

VM89-27N

3405

27Q130

27G130

M130-27S5

1.0866

VM130-27S

3406

27Q120

27G120

27H163M

3407

270G110

27P110

27P146M

M110-27P5

3408

27QG100

27P100

M103-27P5

1.0880

0.30

30Q150

M150-30S5

1.0861

VM97-30N

3404

30Q140

30G140

30H183M

M140-30S5

1.0862

VM140-30S

3405

300130

30G130

3406

30QG130

3407

30QG120

30P120

30P154M

M117-30P5

1.0882

VM117-30P

3408

30QG110

30P110

M111-30P5

1.0881

VM111-30P

30P105

M105-30P5

1.0886

0.35

35Q165

M165-35S5

1.0856

VM111-35-N

3404

35Q155

35G155

35H207M

1.0857

VM155-35S

3405

35Q145

35G145

M150-35S5

3406

35Q135

3407

35QG135

35P135

M135-35P5

3408

35QG125

35P125

M125-35P5

35P115

 

 

 

Arenguväljavaated

   Kokkuvõtteks. Räni terast kasutatakse tuuleturbiinide, päikeseenergia tootmisseadmete jms tootmiseks, et parandada seadmete efektiivsust ja vähendada energiakadu. Lisaks ülaltoodud peamistele kasutusaladele kasutatakse räniterast laialdaselt ka elektrisõidukites, elektrilistes tööriistades, kodumasinates ja muudes valdkondades. Teaduse ja tehnoloogia pideva arenguga on räniterasel laiem kasutusala elektri- ja elektroonikavaldkonnas, et rahuldada kasvavat nõudlust. Seetõttu on räniterasel elektromagnetiliste materjalide olulise komponendina väga olulised kasutusväljavaated ja turunõudlus.

 

 

küsimus:

 

Mis on rauakaotus?

Rauakadu (nimetatakse ka südamikukadudeks) viitab elektriseadmete, näiteks trafode, induktiivpoolide, vahelduvvoolumootorite ja vahelduvvoolugeneraatorite raudsüdamikus kaotsiläinud energiale, mis on tingitud muutuva magnetvälja mõjust magnetsüdamikule. Kaotatud energia hajub soojusena ja mõnikord ka mürana.

Raua kadu võib jagada kolme tüüpi: hüstereesikadu, pöörisvoolukadu ja anomaalne kadu.