JFE سوبر كور 15JNSF / 10JNRF / 10JNEX900 / 10JNHF600

6.5٪ Si steel هو مادة أساسية ممتازة للتطبيقات عالية التردد لأن مقاومته أعلى بمرتين تقريبا من مقاومة 3٪ Si Steel وتوليد الحرارة صغير بسبب فقدانه الصغير للتيار الدوامي. من ناحية أخرى ، يتمتع فولاذ Si بنسبة 3٪ بميزة كثافة تدفق التشبع الأعلى مقارنة بفولاذ Si بنسبة 6.5٪ نظرا لمحتواه الأصغر من Si ، وهو عنصر غير مغناطيسي.

مع التكنولوجيا التقليدية ، لم يكن من الممكن تلبية كل من كثافة تدفق التشبع العالية التي تساوي تقريبا كثافة 3٪ Si steel وفقدان الحديد المنخفض بتردد عال على نفس مستوى 6.5٪ Si steel. لذلك ، طورت JFE Steel مادة جديدة ، Gradient Si Super CoreTM JNSF ، والتي تلبي كلا من كثافة تدفق التشبع العالية وفقدان الحديد المنخفض عند التردد العالي 1 ، 2).

الشكل 1 منحنى مغنطة التيار المباشر

يوضح الشكل 1 منحنيات المغنطة الحالية المباشرة للصلب المطور ، 15JNSF950 (السماكة: 0.15 مم) وألواح الصلب Si 6.5٪ 10JNEX900 (السماكة: 0.1 مم). نظرا لأن 15JNSF950 يحتوي على تركيز منخفض من Si في مركز سمك الصفيحة ، فإن كثافة تدفق التشبع تظهر قيمة عالية (حوالي 2.0 T) تساوي تقريبا قيمة 3٪ Si steel.

الشكل 2 فقدان الحديد للمواد

يوضح الشكل 2 فقدان الحديد ل 15JNSF950 و 10JNEX900 وقلب الغبار من 6.5٪ Si steel. يتم إنتاج نوى الغبار عن طريق صب مسحوق الحديد النقي أو مسحوق الصلب Si مع مادة رابطة ، وفي هذه الدراسة تم استخدام قلب الغبار لمسحوق Si-Fe بنسبة 6.5٪ ، والذي يظهر أداء ممتازا حتى بين نوى الغبار ، كمواد مقارنة. عند المقارنة في ظل حالة الإثارة المغناطيسية لتردد 50 هرتز ، كان فقدان الحديد البالغ 15JNSF950 أكبر من 10JNEX900 ولكنه كان صغيرا جدا مقارنة بقلب الغبار. من ناحية أخرى ، عند 10 كيلو هرتز ، انخفض الفرق بين فقدان الحديد البالغ 15JNSF950 و 10JNEX900 ، وعند 20 كيلو هرتز ، يظهر 15JNSF950 أقل خسارة للحديد حتى سمك مادة أكثر سمكا. وذلك لأن فقدان التيار الدوامي انخفض بسبب تدرج تركيز Si الحاد في اتجاه سمك الصفيحة ، ويصبح هذا التأثير ملحوظا في ظل الإثارة عالية التردد ، حيث يكون فقدان التيار الدوامي هو العامل المتحكم في فقدان الحديد 1).

بمعنى آخر ، 15JNSF950 هي مادة تلبي كلا من كثافة تدفق التشبع العالية التي تساوي تقريبا كثافة 3٪ Si steel وفقدان الحديد المنخفض عند التردد العالي على نفس مستوى 6.5٪ Si steel.

في المفاعلات عالية التردد التي تستخدم في مكيفات الهواء ، ومكيفات الطاقة لأنظمة الطاقة الشمسية ، وإمدادات الطاقة على متن المركبات الكهربائية الهجينة (HEV) والتطبيقات المماثلة ، يشمل التيار ترددات عالية من عدة كيلوهرتز إلى عدة عشرات من الكيلوهرتز. لذلك ، من أجل تجنب توليد الحرارة في المفاعل ، يلزم فقدان الحديد المنخفض بتردد عال في المادة الأساسية. علاوة على ذلك ، عندما يزداد التيار وتقترب كثافة التدفق في المادة الأساسية من التشبع ، ينخفض محاثة المفاعل بشكل حاد ، وهناك خطر من تلف الجهاز الكهربائي. لهذا السبب ، هناك حاجة أيضا إلى كثافة تدفق عالية التشبع في المادة الأساسية.15JNSF950 ، التي تتميز بكثافة تدفق تشبع عالية وتظهر فقدا منخفضا للحديد عند التردد العالي ، وهي مناسبة للتطبيقات من هذا النوع ، وهي مادة مفيدة لتقليص الحجم والكفاءة العالية في المفاعلات.

الشكل 3 خصائص تحيز التيار المباشر لمفاعلات الاختبار

تم إنتاج مفاعلات من نفس النوع باستخدام 10JNEX900 و 15JNSF950 ، ويبين الشكل 3 تحيز التيار المباشر. بشكل عام ، يمكن فهم أن 15JNSF950 يظهر محاثة أعلى. بسبب كثافة تدفق التشبع العالية ل 15JNSF950 ، يكون انخفاض الحث في المنطقة الحالية العالية معتدلا. تتطلب بعض المفاعلات محاثة عالية في منطقة تيار أعلى من القيمة المقدرة. يعتبر 15JNSF950 مناسبا تماما لمثل هذه التطبيقات. نظرا لأن فقدان الحديد البالغ 15JNSF950 عند التردد التجاري صغير للغاية مقارنة بفقدان قلب الغبار (6.5٪ Si) ، كما هو موضح في الشكل 2 ، يعتبر 15JNSF950 أيضا مادة أساسية مناسبة لمفاعلات التيار المتردد ، حيث يتم تثبيت التيار المتردد التجاري على تردد عال.

15JNSF950 ، الذي تم تطويره بواسطة JFE Steel ، عبارة عن مادة تلبي كثافة تدفق التشبع العالية التي تساوي تقريبا كثافة 3٪ Si steel وفقدان الحديد المنخفض بتردد عال على نفس مستوى 6.5٪ Si steel. 15JNSF950 مناسب للاستخدام في المواد الأساسية للمفاعلات عالية التردد ، إلخ. من المتوقع أيضا في المستقبل التطبيق في مجال إلكترونيات الطاقة ، حيث يتقدم الاتجاه نحو ترددات أعلى.