Кроме трансформаторов, электротехническая сталь, в зависимости от марки применяется для:

магнитных цепей при изготовлении электрического оборудования – марки 2212, сернистая изотропная, 20895/20880 АРМКО;

электродвигателей и подобных изделий – марка 10895/Э12/АРМКО;

прочая электротехническая продукция – марка10880/Э10/АРМКО.

Назначение некоторых марок стали электротехнической:

Свойства стали

Сталь электротехническая листовая обладает следующими свойствами:

Удельным сопротивлением. Качество материала лучше, если этот показатель высокий. Благодаря сопротивлению электрический ток при прохождении испытывает препятствия. Для производства проводников используется сталь с минимальными значениями данного показателя

А вот для их экранирования, а также для изготовления корпусов, наоборот, важно, чтобы электричество удерживалось внутри и его потери в пути были минимальными. Поэтому и сталь как сырье должна соответствовать данным требованиям.

Низкой коэрцитивной силой

По показателям данного параметра судят, насколько магнитное поле внутри материала способно к размагничиванию. Электротехническая сталь для трансформаторов и электродвигателей должна хорошо размагничиваться, то есть обладать высокой способностью к этому. Электромагниты, наоборот, производятся из стали, обладающей высокой коэрцитивной силой. Такой металл получил название анизотропной электротехнической стали.

• Соответствующей шириной петли гистерезиса. Этот показатель оказывает влияние на способность элементов, участвующих в работе электрической цепи, снова возвращаться в начальное состояние после того, как прибор будет выключен. Когда в цепь будет прекращена подача электричества, в ее составных частях какое-то время сохраняется напряжение, которое называют механическим. В деталях прибора первоначальное состояние восстановится гораздо быстрей, если петля гистерезиса будет иметь меньшие размеры по ширине.
• Магнитной проницаемостью. Если этот показатель высокий, это означает, что со своими функциями материал справляется отлично.
• Значимым показателем, особенно в электронике, является толщина листа, которая не должна превышать одного миллиметра.

Химический состав трансформаторного железа

Наличие кремния в повышенном количестве будет способствовать тому, что снижается общий удельный вес оксидов железа. Вместе с тем (и это показали практические исследования структуры металла), имеет место и некоторый рост индукции насыщения Bs данного состава железа. Если увеличить процентное содержание кремния на уровень порядка 6,4%, то в трансформаторном железе индукция насыщения будет отмечена с максимальной величиной. Однако, стоит указать следующие характерные особенности состава:

• По химическому составу, электротехническая стать остается металлом легированной группы, содержание кремния в котором установлено не более чем 4,8%;
• При росте самой концентрации Si, наблюдаются некоторые ухудшения механических характеристик, сильно страдает показатель хрупкости, чего нельзя допустить, в противном случае, при чрезмерном добавлении данного элемента, сталь будет просто непригодной к эксплуатации в составе различного оборудования;
• Наряду с кремнием, для увеличения прочности добавляют также незначительное количество алюминия, уровень которого составляет в пределах 0,5%, не более, что указывается в наименовании структуры металла.

Собственно, по критериям химического состава, данный вид железа можно условно подразделить на две отдельные группы – динамную и трансформаторную.

Отнесение конкретной марки сплава к одной из этих категорий зависит от того, имеет ли место содержание отдельных легирующих примесей и насколько большим является их количество. В отношении динамной стали отмечается, что количество кремния установлено на уровне не более 0,8-2,5%, в то же самое время, чистое трансформаторное железо уже включает в себя в среднем порядка 3,0-4,5%, что также влияет на срок службы и особенности эксплуатации конкретного оборудования. 

Формула изобретения

Способ производства трасформаторной стали, включающий выплавку расплава в конвертере, подачу раскислителей и рафинировочного материала, выпуск расплава в ковш с отсечкой шлака и внепечную обработку металла в ковше, отличающийся тем, что подачу раскислителей осуществляют в процессе выпуска расплава в ковш, а рафинировочного материала — после окончания выпуска на поверхность металла, затем определяют содержание водорода в металле и осуществляют внепечную обработку путем вакуумирования в течение времени, определяемого из выражения =1186,3+126,9·Н нач-456,14·Н кон,где — время вакуумной обработки, мин,Н нач — содержание водорода в металле перед вакуумированием, %,Н кон — требуемое содержание водорода в стали, %,1186,3; 126,9; 456,14 — эмпирические коэффициенты, полученные опытным путем из условия требуемого снижения содержания водорода в стали.

Контроль качества

Трансформаторное оборудование, выпускаемое заводом «Арктика» сертифицировано, соответствует Госстандартам РФ и проходит обязательную предпродажную диагностику. На всю продукцию имеются сертификаты соответствия ГОСТ РФ и Декларация о соответствии. Контроль качества на заводе трансформаторного оборудования «Арктика» состоит из двух этапов. На первом этапе осуществляется входной контроль качества материалов и комплектующих. Вторым этапом являются приемо-сдаточные испытания, включающие в себя:

• измерение сопротивления обмоток;
• измерение коэффициента трансформации измерение и контроль группы соединения обмоток;
• измерение напряжения короткого замыкания;
• измерение потерь при нагрузке;
• измерение потерь тока холостого хода;
• испытания диэлектрической прочности изоляции;
• испытания наведенным напряжением;
• измерение частичных разрядов;
• испытание на стойкость к грозовому импульсному напряжению;
• испытание на нагрев;
• испытание на короткое замыкание;
• измерение уровня шума.

Система контроля качества на заводе «Арктика» обеспечивает соответствие выпускаемой трансформаторной продукции всем заявленным характеристикам.

Ориентация зерна

Неориентированная электрокремнистая сталь (изображение, полученное с помощью магнитооптического датчика и поляризационного микроскопа)

Электротехническая сталь, изготовленная без специальной обработки для контроля ориентации кристаллов, неориентированная сталь, обычно имеет уровень кремния от 2 до 3,5% и имеет одинаковые магнитные свойства во всех направлениях, т. Е. Она изотропна . Холоднокатаная сталь без ориентированной зернистости часто обозначается сокращенно CRNGO.

Текстурированная электротехническая сталь обычно имеет уровень кремния 3% (Si: 11Fe). Его обрабатывают таким образом, что оптимальные свойства развиваются в направлении прокатки благодаря жесткому контролю (предложенному Норманом П. Госсом ) ориентации кристаллов относительно листа. Плотность магнитного потока увеличивается на 30% в направлении прокатки рулона, хотя его магнитное насыщение уменьшается на 5%. Используется для сердечников силовых и распределительных трансформаторов , холоднокатаная сталь с ориентированной зернистой структурой часто сокращается до CRGO.

CRGO обычно поставляется производственными заводами в форме катушки и должен быть разрезан на «пластинки», которые затем используются для формирования сердечника трансформатора, который является неотъемлемой частью любого трансформатора. Сталь с ориентированной зернистостью используется в больших силовых и распределительных трансформаторах, а также в некоторых выходных звуковых трансформаторах.

CRNGO дешевле, чем CRGO. Он используется, когда стоимость важнее эффективности, и в приложениях, где направление магнитного потока непостоянно, как в электродвигателях и генераторах с движущимися частями. Его можно использовать, когда недостаточно места для ориентации компонентов, чтобы воспользоваться преимуществами направленных свойств электротехнической стали с ориентированной зеренной структурой.

Аморфная сталь

Этот материал представляет собой металлическое стекло, полученное путем заливки расплавленного сплава на вращающееся охлаждаемое колесо, которое охлаждает металл со скоростью около одного мегакельвина в секунду так быстро, что кристаллы не образуются. Аморфная сталь ограничивается фольгой толщиной около 50 мкм. Механические свойства аморфной стали затрудняют штамповку пластин для электродвигателей. Поскольку аморфная лента может быть отлита до любой ширины до примерно 13 дюймов и может быть относительно легко разрезана, она является подходящим материалом для намотки сердечников электрических трансформаторов. В 2019 году цена аморфной стали за пределами США составляет примерно 0,95 доллара за фунт по сравнению со сталью HiB с ориентированной зеренной структурой, которая стоит примерно 0,86 доллара за фунт. Трансформаторы с сердечником из аморфной стали могут иметь потери в сердечнике в три раза меньше, чем у обычных электротехнических сталей.

Сердечник электротехнической стали

Для изготовления сердечников статоров и роторов, которыми комплектуются электрические машины, работающие от переменного тока, используется листовая сталь второго класса. Сердечник из электротехнической стали применяется в силовых трансформаторах. Для его изготовления используют нелегированный металл этого вида, имеющий нормированные свойства. По своему химическому составу эта сталь бывает разной. Но ее магнитные свойства как после обжига, который осуществляется при температуре до 950 оС и без присутствия кислорода, так и после охлаждения в течение 10 часов при температуре 600 оС, не должны быть ниже разработанных норм.

Сердечник якоря электротехнической стали, которым комплектуется машины, работающие от постоянного тока, набирается из листов именно этого металла. А почему? Применение данного материала целесообразно потому, что изменение магнитного потока в сердечнике влечет за собой возникновение вихревых токов. Чтобы от них не происходило нагревание сердечника якоря, для его изготовления используют изолированные пластины, которые будут преграждать путь току.

Применение

Трансформаторную сталь используют для изготовления важных элементов трансформаторов. Ее популярность связана с повышенными свойствами, благодаря добавлению в состав кремния.

Стержневой магнитопровод

Этот элемент представляет собой стержень, на который размещаются обмотки и ярма, для замыкания магнитной цепи. Их всегда делают шихтованными. Этот элемент имеет более простую конструкцию, чем броневой стержень и позволяет получить необходимую изоляцию для обмоток.

Стержневые магнитопроводы необходимы для мощных трансформаторов, так как у них на каждом стержне расположена половина обмотки. Устройства, в которых есть стержневой магнитопровод, имеет малый магнитный поток рассеивания, меньший расход провода и большая поверхность охлаждения обмотки.

Броневой

Броневые магнитопроводы больше всего подходят для небольших показателей мощности. Это касается устройств, производящих от единицы до нескольких десятков вольт-ампер. Они функционируют, когда уровень напряжения не превышает 1000 В, а частота сети питания 50 или 400Гц. От стержневых трансформаторы с броневым магнитостержнем отличаются меньшей удельной мощностью на единицу объема и веса. Но главным их преимуществом считается стоимость.

Броневые магнитопроводы отличаются прямоугольными стержнями, расположенными в горизонтальном положении, на них располагаются обмотки прямоугольной формы.

В броневом магнитопроводе присутствует ряд конструктивных достоинств. При его использовании понадобится только один комплект обмоток, в котором присутствует ярмо для защиты от негативных факторов внешней среды.

Общие сведения: конструкция, применение, демонтаж

Наиболее часто требуются приборы понижающие напряжение, поступающее к потребителю. Но есть категория трансформаторов, повышающая эти величины. Основными отличительными характеристиками обоих видов силовых установок остаются такие параметры:

количество фаз;

число обмоток, способы их соединения;

место размещения (уличные или под крышей);

метод охлаждения;

расчет предельной мощности (универсальное, специализированное оборудование).

Конструктивно все виды трансформаторов имеют схожие схемы, в которые входят:

1. Магнитопровод, состоящий из активной и неактивной частей.
2. Стержни с изолированными обмотками.
3. Вводы, состоящие из токоведущего стержня или кабеля, металлического фланца, изолятора (например, фарфорового).
4. Расширитель для масляных вводов (где это необходимо).
5. Система охлаждения.
6. Стабилизатор напряжения.

Конструкция трансформатора

Для изготовления деталей/элементов силового оборудования используется электротехническая сталь, медь, изолятор. Поэтому при необходимости обновления, стараются найти пункты приема трансформаторов на лом, где оказывают услуги демонтажа, осуществляют вывоз, исходя из принципов экономичности. Процесс разборки для профессионалов не отнимает много времени, позволяет попутно определиться с состоянием комплектующих деталей:

рассмотреть обмотку, сложность ее удаления;

произвести необходимую маркировку, сортировку;

проверить герметичность радиатора;

дать приблизительную оценочную стоимость.

Впрочем, зная модель трансформатора, имея на руках технический паспорт, о цене обе стороны могут договориться еще до начала работ, независимо от изношенности внутренних деталей.

ВАЖНО помнить о пожарной безопасности перед демонтажем трансформатора!

От: admin

Эта тема закрыта для публикации ответов.