Ηλεκτρικός χάλυβαςχρησιμοποιείται γενικά για την κατασκευή αυθεντικών εξαρτημάτων κινητήρων και μετασχηματιστών. Οι κινητήρες, οι μετασχηματιστές και άλλα ηλεκτρικά εξαρτήματα γενικά απαιτείται να έχουν υψηλή απόδοση, χαμηλή κατανάλωση ενέργειας, μικρό μέγεθος και μικρό βάρος.
Ηλεκτρικός χάλυβαςΟι πλάκες συνήθως χρησιμοποιούν απώλεια πυρήνα και ένταση μαγνητικής επαγωγής ως εγγυημένες μαγνητικές ιδιότητες του προϊόντος. Οι απαιτήσεις απόδοσης για ηλεκτρικές χαλύβδινες πλάκες είναι οι εξής.
Απώλεια σιδήρου και ψευδαργύρου (PT)
Η απώλεια πυρήνα σιδήρου αναφέρεται στην αναποτελεσματική ηλεκτρική ενέργεια που καταναλώνεται όταν ο πυρήνας του σιδήρου μαγνητίζεται κάτω από ένα εναλλασσόμενο μαγνητικό πεδίο τουλάχιστον 50 Hz, που αναφέρεται ως απώλεια σιδήρου, που ονομάζεται επίσης εναλλασσόμενη απώλεια, και η μονάδα του είναι W/kg. Αυτή η αναποτελεσματική ηλεκτρική ενέργεια καταναλώνεται λόγω διαφόρων εμποδίων στην αλλαγή της μαγνητικής ροής και η ισχύς χάνεται μέσω της θέρμανσης του πυρήνα του σιδήρου. Ταυτόχρονα, προκαλεί επίσης αύξηση της θερμοκρασίας του κινητήρα και του μετασχηματιστή.
Η απώλεια σιδήρου (Pt) του ηλεκτρικού χάλυβα περιλαμβάνει τρία μέρη: απώλεια υστέρησης (Ph), απώλεια δινορευμάτων (Pe) και μη φυσιολογική απώλεια (Pa):
(1) Η απώλεια υστέρησης αναφέρεται στο γεγονός ότι κατά τη διαδικασία μαγνήτισης και απομαγνήτισης μαγνητικών υλικών, παράγοντες όπως εγκλείσματα, κρυσταλλικά ελαττώματα, εσωτερική τάση και προσανατολισμός κρυστάλλου στο υλικό εμποδίζουν την κίνηση των τοιχωμάτων της περιοχής και εμποδίζουν την αλλαγή της μαγνητικής ροής , με αποτέλεσμα η ένταση της μαγνητικής επαγωγής να υστερεί σε σχέση με το μαγνητικό πεδίο. Απώλεια ενέργειας που προκαλείται από το φαινόμενο της υστέρησης των μεταβολών της έντασης. Δηλαδή, η κίνηση του τοιχώματος του τομέα είναι μη αναστρέψιμη, με αποτέλεσμα το Ph. Η τιμή Ph μπορεί να υπολογιστεί με βάση την περιοχή βρόχου υστέρησης DC.
(2) Απώλεια δινορευμάτων είναι η απώλεια ενέργειας που προκαλείται από δινορεύμα που προκαλείται από την τοπική ηλεκτροκινητική δύναμη που προκαλείται γύρω από τη μαγνητική ροή όταν η μαγνητική ροή αλλάζει κατεύθυνση κατά τη διάρκεια της διαδικασίας εναλλασσόμενης μαγνήτισης του μαγνητικού υλικού σύμφωνα με τον νόμο ηλεκτρομαγνητικής επαγωγής του Faraday. Δηλαδή, όταν το τοίχωμα της περιοχής κινείται, η μαγνήτιση αλλάζει γρήγορα και παράγεται Pe. Η τιμή Pe μπορεί να υπολογιστεί σύμφωνα με τον κλασικό τύπο απώλειας δινορευμάτων.
(3) Μη φυσιολογική απώλεια είναι η απώλεια ενέργειας που προκαλείται από διαφορετικές δομές μαγνητικού πεδίου όταν το υλικό μαγνητίζεται. Η μετρούμενη τιμή της απώλειας σιδήρου Pt από ηλεκτρικές πλάκες χάλυβα είναι μεγαλύτερη από την παραπάνω υπολογισμένη τιμή Ph + Pe και η διαφορά μεταξύ των δύο είναι η μη φυσιολογική απώλεια Pa. Σε μη προσανατολισμένο ηλεκτρικό χάλυβα χαμηλής περιεκτικότητας σε άνθρακα και χάλυβα πυριτίου μεσαίας και χαμηλής ποιότητας, Το Ph αντιπροσωπεύει το 75% -80% του PT. Λόγω της υψηλής περιεκτικότητας σε Si και του μεγάλου μεγέθους κόκκων του υψηλής ποιότητας χάλυβα πυριτίου προσανατολισμένου στα στοιχεία, το Ph αντιπροσωπεύει περίπου το 60% του PT και το Pa μόνο το 10% έως το 13%. Το μέγεθος των κόκκων του προσανατολισμένου χάλυβα πυριτίου είναι μεγαλύτερο, το Ph αντιστοιχεί περίπου στο 30%, το Pe + Pa αντιστοιχεί περίπου στο 70% και το Pa μπορεί να είναι 1 έως 2 φορές μεγαλύτερο από το Pe.
Οι ηλεκτρικές χαλύβδινες πλάκες έχουν χαμηλές απώλειες σιδήρου, οι οποίες όχι μόνο μπορούν να εξοικονομήσουν πολλή ηλεκτρική ενέργεια, αλλά και να παρατείνουν τον χρόνο λειτουργίας των κινητήρων και των μετασχηματιστών και να απλοποιήσουν τις συσκευές ψύξης. Η απώλεια ισχύος που προκαλείται από την απώλεια σιδήρου των ηλεκτρικών χαλύβδινων πλακών αντιπροσωπεύει το 2,5% έως 4,5% της ετήσιας παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας σε διάφορες χώρες (περίπου 4,5% στις Ηνωμένες Πολιτείες).
Επειδή οι απώλειες σιδήρου σε μετασχηματιστές και κινητήρες μεγάλου και μεσαίου μεγέθους είναι πολύ μεγαλύτερες από τις απώλειες χαλκού (απώλειες λόγω αντίστασης σύρματος), οι απώλειες σιδήρου στον ηλεκτρικό χάλυβα είναι πιο σημαντικές. Οι χώρες που παράγουν ηλεκτρικές χαλύβδινες πλάκες δοκιμάζουν πάντα κάθε δυνατό μέσο για να μειώσουν την απώλεια σιδήρου και χρησιμοποιούν την απώλεια σιδήρου ως τον πιο σημαντικό δείκτη για την αξιολόγηση των μαγνητικών ιδιοτήτων των προϊόντων και χρησιμοποιούν την τιμή απώλειας σιδήρου του προϊόντος ως βάση για την ταξινόμηση των εμπορικών σημάτων προϊόντων.
