JFE Steel, 고속 모터용 JNRF™ 실리콘 그래디언트 강판 개발
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고주파 철손 최소화
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높은 자속 밀도 향상
JFE Steel Corporation은 오늘 고속 모터용 JNRF™ 실리콘 그래디언트 강판을 최근 개발했다고 발표했습니다. 이 강판은 연속 실리콘화를 위한 독점 화학 기상 증착(CVD) 기술을 사용하여 생산됩니다. 신소재는 고주파 철손을 줄이고 자속 밀도를 향상시켜 모터 토크를 높이고 효율을 크게 높여 에너지 절약에 기여한다.
전기강판4은 전동기, 변압기 등 전기기기의 철심소재로 널리 사용되는 전기기기의 성능을 좌우하는 핵심소재입니다. 최근 전기기기의 소형화를 위한 구동빈도5 증가에 따라 고주파 구동에 사용되는 전기강판의 철손 저감이 요구되고 있다. 실리콘은 강철의 전기 저항을 증가시키므로 실리콘의 양을 늘리면 고주파 영역에서 철손을 줄이는 데 도움이 됩니다. JFE Steel은 CVD 연속 실리콘화를 위한 독점 기술을 개발한 후 이 공정을 사용하여 하이 실리콘(6.5%) 강판인 JNEX Core®와 실리콘 농도가 증가된 실리콘 구배 강판인 JNHF Core®를 생산했습니다. JFE Steel 고객이 더 높은 품질의 제품을 개발할 수 있도록 할 것입니다(그림 1①).
고속 모터 응용 분야에서는 고주파 구동에 따른 철손 저감과 토크 증가를 위한 자속 밀도 증가에 대한 요구가 높아지고 있습니다. 이에 JFE스틸은 전기강판 제품 라인업 강화에 나섰다. 해결책은 실리콘화 양과 확산 조건을 최적화하여 실리콘 농도 분포를 제어하고(그림 2) 결정 방향을 제어하는 것이었습니다(그림 3).
이러한 노력의 성공적인 결과는 고속 모터용 JFE Steel의 새로운 JNRF™ 실리콘 그래디언트 강판입니다. JNRF™는 기존의 무방향성 전기강판(3% 규소강판)과 동등한 자속 밀도(토크)를 유지하면서 에너지 절약을 위해 모터 효율을 획기적으로 높이는 데 도움을 줍니다(그림 1②).
*철의 자화 용이성은 결정 방향에 따라 다릅니다. 자화되기 쉬운(높은 자속 밀도) 재료는 시트 표면과 평행하지 않은 배향을 제어하여 제조할 수 있습니다.
앞으로 JFE Steel은 전기 자동차용 구동 모터, 가전 제품용 모터 및 드론 모터와 같은 보다 콤팩트하고 빠른 속도의 모터 설계를 실현할 수 있도록 전기 강판 제품의 응용 분야를 확장하여 고객의 추가 요구 사항을 충족하도록 노력할 것입니다. 점점 더 지속 가능한 세상에서 효율적이고 컴팩트한 전기 장비.
화학 기상 증착(CVD) 공정 기술은 강철의 실리콘 농도를 높입니다. 강대 소둔 라인에서 진행되는 CVD는 강대를 로에 지속적으로 통과시키면서 로 내에서 강대와 사염화규소(SiCl4) 가스 사이에서 반응을 일으킵니다.
철손은 철심이 교류에 의해 여기될 때 손실되는 에너지, 주로 열을 말합니다. 철심이 고주파로 여기될 때 발생하는 에너지 손실을 고주파 철손이라고 합니다. 고주파 철손이 감소함에 따라 고속 모터의 효율이 증가합니다.
재료의 자화 용이성을 나타내는 자속 밀도는 밀도가 증가함에 따라 전자기 강도를 높입니다. 모터에서 높은 자속 밀도를 제공하는 재료로 더 큰 토크(전력)를 얻을 수 있습니다.
전기강판(또는 "규소강판")은 철에 규소를 첨가하여 얻습니다. 모터 및 변압기와 같은 장비의 철심 재료로 널리 사용되는 박판은 먼저 절연 코팅으로 적층됩니다.
전기 장비에서 구동 주파수는 전류, 전압 등의 초당 진동 수입니다. 일반적으로 구동 주파수는 모터가 고속으로 회전할 때 증가합니다.
JNEX Core® 및 JNHF Core® 및 JNRF Core®는 JFE Steel Corporation의 등록 상표입니다.
