JFE Steel udvikler JNRF™ silicium-gradient stålplade til højhastighedsmotorer
-
Minimerer højfrekvent jerntab
-
Forbedrer høj magnetisk fluxtæthed
JFE Steel Corporation annoncerede i dag sin nyligt udviklede JNRF™ siliciumgradient stålplade til brug i højhastighedsmotorer, som virksomheden producerer ved hjælp af proprietær kemisk dampaflejring (CVD) teknologi til kontinuerlig silikonisering. Det nye materiale reducerer højfrekvente jerntab og forbedrer den magnetiske fluxtæthed og hjælper derved med at øge motorens drejningsmoment og væsentligt forbedre effektiviteten til energibesparelse.
Elektriske stålplader4, der i vid udstrækning anvendes som jernkernemateriale til elektrisk udstyr såsom motorer og transformere, er et nøglemateriale, der styrer elektrisk udstyrs ydeevne. I de senere år har bestræbelserne på at øge kørselsfrekvensen5 til nedskæring af elektrisk udstyr skabt behov for at reducere jerntab i elektriske stålplader, der anvendes i applikationer, der involverer højfrekvensdrift. Silicium øger stålets elektriske modstand, så en forøgelse af mængden af silicium hjælper med at reducere jerntab i højfrekvensområdet. JFE Steel udviklede en proprietær teknologi til CVD-kontinuerlig silikonisering og brugte derefter denne proces til at fremstille JNEX Core®, en stålplade med høj silicium (6,5%) og JNHF Core®, en siliciumgradient stålplade med øget siliciumkoncentration i sin overfladelag, som begge vil gøre det muligt for JFE Steel-kunder at udvikle produkter af højere kvalitet (fig. 1①).
I højhastighedsmotorapplikationer er der stigende krav om reduceret jerntab på grund af højfrekvensdrev og øget magnetisk fluxtæthed for højere drejningsmoment. Som svar lancerede JFE Steel en plan for at forbedre sit udvalg af elektriske stålpladeprodukter. Løsningen var at kontrollere siliciumkoncentrationsfordelingen ved at optimere siliciummængden og diffusionsbetingelserne (fig. 2) og kontrollere krystalorienteringen (fig. 3).
Det succesfulde resultat af disse bestræbelser er JFE Steels nye JNRF™ silicium-gradient stålplade til højhastighedsmotorer. JNRF™ hjælper med at øge motoreffektiviteten markant for energibesparelse, samtidig med at den magnetiske fluxtæthed (drejningsmoment) bibeholdes svarende til den for konventionelle ikke-orienterede elektriske stålplader (3% siliciumstålplader) (fig. 1②).
*Jernets lette magnetisering afhænger af krystalorientering. Et let magnetiseret (høj magnetisk fluxtæthed) materiale kan fremstilles ved at styre orienteringen parallelt med arkets overflade.
Fremadrettet vil JFE Steel bestræbe sig på at udvide applikationerne til sine elektriske stålpladeprodukter for at hjælpe med at realisere mere kompakte og højere hastighedsmotordesigns, såsom drivmotorer til elektriske køretøjer, motorer til forbrugerelektronik og dronemotorer, og derved opfylde kundernes behov for ekstra effektivt og kompakt elektrisk udstyr i en stadig mere bæredygtig verden.
Den kemiske dampaflejring (CVD) procesteknologi øger siliciumkoncentrationen i stål. CVD, som udføres i en stålbåndsudglødningslinje, forårsager en reaktion mellem stålbånd og siliciumtetrachlorid (SiCl4) gas i en ovn, mens stålbåndene kontinuerligt føres gennem ovnen.
Jerntab refererer til energi, hovedsageligt varme, der går tabt, når en jernkerne exciteres af en vekselstrøm. Det energitab, der opstår, når jernkernen exciteres ved høj frekvens, kaldes et højfrekvent jerntab. Effektiviteten af højhastighedsmotorer øges, når højfrekvente jerntab reduceres.
Magnetisk fluxtæthed, som indikerer et materiales lette magnetisering, øger den elektromagnetiske styrke, når tætheden øges. I motorer kan større drejningsmoment (effekt) opnås med materialer, der tilbyder høj magnetisk fluxtæthed.
Elektrisk stålplade (eller "siliciumstålplade") opnås ved at tilsætte silicium til jern. Tynde plader, der anvendes i vid udstrækning som jernkernematerialer i udstyr som motorer og transformere, lamineres først med en isoleringsbelægning.
I elektrisk udstyr er drivfrekvensen antallet af svingninger pr. sekund af strømmen, spændingen osv. Normalt stiger drivfrekvensen med motorer, der kører med høje omdrejningshastigheder.
JNEX Core® og JNHF Core® og JNRF Core® er registrerede varemærker tilhørende JFE Steel Corporation.
JFE Super Core jnrf den magnetiske fluxtæthed er højere og jerntabet er lavere
JFE Super Core jnrf magnetisk fluxtæthed er højere
