JFE Steel utvikler JNRF™ silisiumgradient stålplate for høyhastighetsmotorer
-
Minimerer høyfrekvent jerntap
-
Forbedrer høy magnetisk flukstetthet
JFE Steel Corporation kunngjorde i dag sin nylig utviklede JNRF™ silisiumgradient stålplate for bruk i høyhastighetsmotorer, som selskapet produserer ved å bruke proprietær teknologi for kjemisk dampavsetning (CVD) for kontinuerlig silikonisering. Det nye materialet reduserer høyfrekvent jerntap og forbedrer den magnetiske flukstettheten, og bidrar dermed til å øke motorens dreiemoment og betydelig forbedre effektiviteten for energisparing.
Elektriske stålplater4, som brukes mye som jernkjernemateriale for elektrisk utstyr som motorer og transformatorer, er et nøkkelmateriale som styrer ytelsen til elektrisk utstyr. De siste årene har arbeidet med å øke kjørefrekvensen5 for nedbemanning av elektrisk utstyr skapt behov for å redusere jerntapet i elektriske stålplater som brukes i applikasjoner som involverer høyfrekvensdrift. Silisium øker den elektriske motstanden til stål, så å øke mengden silisium bidrar til å redusere jerntapet i høyfrekvensområdet. JFE Steel utviklet en proprietær teknologi for CVD kontinuerlig silikonisering, og brukte deretter denne prosessen til å produsere JNEX Core®, en stålplate med høy silisium (6.5%), og JNHF Core®, en silisiumgradient stålplate med økt silisiumkonsentrasjon i sin overflatelag, som begge vil gjøre det mulig for JFE Steel-kunder å utvikle produkter av høyere kvalitet (fig. 1①).
I høyhastighetsmotorapplikasjoner er det økende krav til redusert jerntap på grunn av høyfrekvensdrift og økt magnetisk flukstetthet for høyere dreiemoment. Som svar lanserte JFE Steel en plan for å forbedre sitt utvalg av elektriske stålplateprodukter. Løsningen var å kontrollere silisiumkonsentrasjonsfordelingen ved å optimalisere silikoniseringsmengden og diffusjonsbetingelsene (fig. 2) og kontrollere krystallorienteringen (fig. 3).
Det vellykkede resultatet av denne innsatsen er JFE Steels nye JNRF™ silisiumgradient stålplate for høyhastighetsmotorer. JNRF™ bidrar til å øke motoreffektiviteten betydelig for energisparing, samtidig som den opprettholder magnetisk flukstetthet (moment) tilsvarende den for konvensjonelle ikke-orienterte elektriske stålplater (3% silisiumstålplater) (fig. 1②).
*Jernets enkle magnetisering avhenger av krystallretningen. Et lett magnetisert (høy magnetisk flukstetthet) materiale kan produseres ved å kontrollere orienteringen parallelt med arkoverflaten.
Fremover vil JFE Steel bestrebe seg på å utvide applikasjonene for sine elektriske stålplateprodukter for å bidra til å realisere mer kompakte og høyere hastighetsmotordesigner, som drivmotorer for elektriske kjøretøy, motorer for forbrukerelektronikk og dronemotorer, og dermed møte kundenes behov for ekstra effektivt og kompakt elektrisk utstyr i en stadig mer bærekraftig verden.
Den kjemiske dampavsetningsteknologien (CVD) øker silisiumkonsentrasjonen i stål. CVD, som utføres i en stålstrimmelglødingslinje, forårsaker en reaksjon mellom stålstrimler og silisiumtetrakloridgass (SiCl4) i en ovn mens stålbåndene kontinuerlig føres gjennom ovnen.
Jerntap refererer til energi, hovedsakelig varme, som går tapt når en jernkjerne eksiteres av en vekselstrøm. Energitapet som oppstår når jernkjernen eksiteres ved høy frekvens kalles et høyfrekvent jerntap. Effektiviteten til høyhastighetsmotorer øker ettersom høyfrekvent jerntapet reduseres.
Magnetisk flukstetthet, som indikerer at et materiale er enkelt å magnetisere, øker den elektromagnetiske styrken når tettheten øker. I motorer kan større dreiemoment (effekt) oppnås med materialer som tilbyr høy magnetisk flukstetthet.
Elektrisk stålplate (eller "silisiumstålplate") oppnås ved å tilsette silisium til jern. Tynne plater som brukes mye som jernkjernematerialer i utstyr som motorer og transformatorer blir først laminert med et isolasjonsbelegg.
I elektrisk utstyr er kjørefrekvensen antall svingninger per sekund av strømmen, spenningen osv. Vanligvis øker kjørefrekvensen med motorer som kjører med høye rotasjonshastigheter.
JNEX Core® og JNHF Core® og JNRF Core® er registrerte varemerker for JFE Steel Corporation.
JFE Super Core jnrf den magnetiske flukstettheten er høyere og jerntapet er lavere
JFE Super Core jnrf magnetisk flukstetthet er høyere
