الحديد الكهربائي Electrical Steel (يسمى أيضا حديد السيليكون وحديد المحولات وحديد الصفائح Laminations) هو المستخدم في صناعة قلب المحولات والمحركات الكهربائية بخواص مغناطيسية خاصة منها صغر المساحة المتوفرة لظاهرة الهيستريسيس Hystresis ما يُقلل المفاقيد ويزود معامل النافذية (يتبع)
الحديد الكهربائي يتم تصنيعه بشرائح Strips ذات سماكة أقل من 2 ميليميتر يتم تدويرها (لفها) وهي باردة Cold-Rolled لتخزينها وإستخدامها في الصناعة. هذه الصفائح تُقطع لصناعة شرائح Laminations الأجهزة الكهربائية للمحولات والأجزاء الثابتة والدوارة للمحركات والمولدات. (يتبع)
يتم التقطيع إما عن طريق ثقب القطعة Punch للحصول على الشكل المطلوب أو بإستخدام قطاعة Die Cuter. وللأحجام الصغيرة يتم التقطيع بإستخدام الليزر أو القطع بأسلاك EDM. (يتبع)
يتكون الحديد الكهربائي من حديد مع نسبة صغيرة من السيليكون (لا تتعدى 6.5%). ونسبة من المانغانيس Manganese والألومنيوم Aluminium لا يتعديان 0.5%. (يتبع)
يزيد السيليكون من المقاومة الكهربائية للحديد ما يُقلل من تيارات إدي Eddy Currents فيه ويقلص دورة الهيستريسيس Hysteresis له ما يقلل المفاقيد. (يتبع)
لكن تكمن المشكلة في أن زيادة السيليكون تزيد من هشاشة المعدن وما يؤثر سلبا على إمكانية إستخدامه عملياً وخصوصاً لفه بعد التصنيع. (يتبع)
أثناء التصنيع، يجب جعل تركيز الكاربون والاكسجين والكبريت Sulfur والنيتروجين في المعدن منخفضة لأن وجودها يزيد من دائرة الهيستريسيس ويقلل من النافذية المغناطيسية للمعدن Magnetic Permeability. (يتبع)
من أنواع الحديد الكهربائي ما يُعرف بالحديد ذو الحبيبات الموجهة Grain-Oriented والذي يحتوي على نسبة 3% من السيليكون ويتم التلاعب بخواصه المغناطيسية لزيادة كثافة الفيض المغناطيسي Magnetic Flux Density فيه بنسبة 30% في إتجاه لف الصفائح النهائية منه. (يتبع)
ويتم تسميته إختصارا Cold-Rolled Grain-Oriented steel (CRGO) وهو الأكثر شهرة وإستخداماً في قلب المحولات الكهربائية. (يتبع)
وبالمقابل، فالحديد الكهربائي ذو الحبيبات غير الموجهة CRNGO أرخص ثمنا من CRGO ويُستخدم عندما تكون التكلفة أولى من الكفائة وفي التطبيقات التي لا يكون فيها إتجاه الفيض المغناطيسي في القلب ثابت كالمحركات والمولدات الكهربائية.
جاري تحميل الاقتراحات...