Oțel electric orientat spre cereale: o aplicație cheie pentru materiale electromagnetice de înaltă eficiență

Oțel electric orientat cu cereale (GOES) este un fel de oțel cu proprietăți magnetice speciale și este utilizat pe scară largă în componentele de bază ale echipamentelor de putere și transformatoarelor. Spre deosebire de oțelul obișnuit, oțelul electric orientat are o permeabilitate magnetică excelentă și pierderi reduse de energie, deci joacă un rol vital în transmiterea și conversia puterii.
Oțelul electric orientat spre cereale este un oțel cu conținut scăzut de carbon prelucrat special, care este utilizat în principal pentru fabricarea componentelor magnetice pentru transformatoare, generatoare, motoare și alte echipamente. Cea mai mare caracteristică a sa este că boabele sunt dispuse într-o anumită direcție, de obicei cu o orientare semnificativă pe direcția longitudinală sau transversală. Această structură permite oțelului să aibă pierderi de histerezis extrem de scăzute și permeabilitate magnetică ridicată într-o direcție specifică, îmbunătățind astfel eficiența echipamentelor electromagnetice.
Procesul de fabricație a oțelului electric orientat este foarte complex și include de obicei următorii pași:
Producția de oțel electric orientat spre cereale necesită mai întâi topirea, amestecarea fierului de înaltă puritate și elemente de aliere pentru a forma oțel topit de bază. După turnare, oțelul topit este răcit în țagle sau foi.

În timpul proceselor de laminare la cald și la rece, suprafața oțelului electric orientat formează treptat foi de oțel mai subțiri, cu grosimi variind de obicei de la 0,2 mm la 0,5 mm. Procesul de laminare nu numai că controlează grosimea oțelului, ci afectează și orientarea boabelor.
Printr-un proces specific de tratament termic, în special în timpul procesului de recoacere, orientarea boabelor este controlată astfel încât boabele să fie aliniate longitudinal sau transversal. Acest proces, numit adesea „tratament de orientare a cerealelor”, poate îmbunătăți semnificativ proprietățile magnetice ale oțelului.
Un strat subțire de acoperire izolatoare este de obicei adăugat la suprafața oțelului electric format orientat pe granule pentru a preveni scurtcircuitele și histerezisul în timpul utilizării. În plus, sunt necesare procese de post-procesare, cum ar fi recoacerea, pentru a optimiza în continuare proprietățile magnetice ale oțelului.
Cea mai mare caracteristică a oțelului electric orientat spre cereale este permeabilitatea sa magnetică ridicată, ceea ce înseamnă că poate oferi o inducție magnetică puternică sub câmpuri magnetice mai mici. Permeabilitatea magnetică ridicată înseamnă că echipamentele de putere pot transmite mai eficient energia electrică și pot reduce pierderile de energie în timpul rulării.
O altă caracteristică importantă a oțelului electric orientat spre cereale este pierderea scăzută prin histerezis. Pierderea de histerezis se referă la energia consumată de materialele magnetice în timpul schimbării câmpului magnetic. Pierderea scăzută de histerezis poate îmbunătăți semnificativ eficiența energetică a echipamentelor de alimentare.
Oțelul electric orientat spre cereale are o rezistență puternică la impactul curentului, ceea ce îl face mai stabil în medii de lucru cu sarcină mare, de înaltă tensiune și este potrivit pentru utilizarea în părțile centrale ale transformatoarelor și motoarelor.
Datorită caracteristicilor de orientare a granulelor ale oțelului electric orientat spre cereale, poate reduce eficient pierderile electromagnetice și poate îmbunătăți eficiența de funcționare a echipamentelor de putere. În special la transformatoare, utilizarea oțelului electric orientat spre cereale poate reduce semnificativ pierderile de energie în timpul funcționării.
Una dintre cele mai importante domenii de aplicare ale oțelului electric orientat spre cereale este transformatoarele de putere. În transformatoare, oțelul electric orientat este utilizat pentru fabricarea piesei de bază, ceea ce poate reduce semnificativ pierderile de energie și poate îmbunătăți eficiența și stabilitatea transformatorului. Deoarece transformatoarele sunt adesea necesare să funcționeze la sarcini mari pentru perioade lungi de timp, utilizarea oțelului electric orientat spre cereale poate îmbunătăți semnificativ performanța pe termen lung a echipamentului.
Oțelul electric orientat spre cereale este, de asemenea, utilizat pe scară largă în generatoare și motoare electrice. Poate reduce pierderile de energie în timpul producerii de energie și al funcționării motorului și poate îmbunătăți eficiența și durata de funcționare a echipamentelor.
În transformatoarele de înaltă frecvență și echipamentele de alimentare cu energie, proprietățile cu pierderi reduse ale oțelului electric orientat spre cereale sunt deosebit de importante. Poate reduce eficient pierderile în timpul funcționării de înaltă frecvență și poate asigura funcționarea eficientă a echipamentului.
Aplicarea oțelului electric orientat în echipamentele de putere și transmisia electrică poate îmbunătăți eficiența întregului sistem de alimentare, poate reduce pierderile de energie în timpul transmisiei de energie și poate reduce costurile de operare.
Pe măsură ce accentul global asupra eficienței energetice și durabilității continuă să crească, cererea de oțel electric orientat spre cereale crește în mod constant. În viitor, cercetarea și dezvoltarea oțelului electric orientat spre cereale se va concentra în continuare pe următoarele aspecte:
Odată cu progresul științei și tehnologiei, producătorii se vor angaja să îmbunătățească proprietățile magnetice ale oțelului electric orientat, în special creșterea permeabilității magnetice a acestuia și reducerea pierderilor de histerezis, pentru a îndeplini cerințele mai mari de performanță a materialelor echipamentelor de putere de înaltă eficiență.
Cercetarea și dezvoltarea materialelor din oțel electric orientate spre mediu vor deveni o direcție importantă în viitor. Pe măsură ce reglementările privind protecția mediului continuă să se consolideze, producătorii se vor angaja să dezvolte materiale din oțel electric, nepoluante, orientate spre reciclare.
Oțelul electric orientat spre cereale poate găsi, de asemenea, mai multe aplicații în rețelele inteligente, vehiculele electrice și alte domenii în viitor. Odată cu dezvoltarea tehnologiei inteligente, materialele electrice personalizate și de înaltă performanță vor deveni din ce în ce mai populare pe piață.