Laminación de acero al silicio de grano orientado

La laminación de acero al silicio de grano orientado  es el material clave para fabricar núcleos de transformadores de alto rendimiento, y apilar estas finas láminas de acero al silicio en un núcleo es el proceso central que determina el rendimiento del transformador. La siguiente descripción cubre tres aspectos: material, estructura y proceso.

Materia prima del núcleo orientado: acero al silicio de grano orientado

La razón por la que el núcleo de un transformador se denomina 'núcleo orientado' radica en el uso de acero al silicio de grano orientado, un material especial.

•  Orientación de grano única : este acero al silicio se somete a un procesamiento especial durante la producción, que alinea los granos internos en una orientación magnética constante a lo largo de la dirección de laminado. En pocas palabras, en esta dirección el material presenta la mejor permeabilidad magnética y las pérdidas más bajas.

• Principio de aplicación : Por lo tanto, al diseñar el núcleo, la ruta principal del flujo magnético debe pasar a lo largo de la dirección de laminación del acero al silicio orientado para aprovechar al máximo sus ventajas de baja pérdida y alta permeabilidad. Todos los núcleos de transformadores de alto rendimiento siguen este principio de diseño.

Estructura del núcleo laminado: de láminas individuales a un todo integrado

Después de cortar acero al silicio orientado en formas específicas, apilarlas pieza por pieza forma el cuerpo principal del núcleo.

• Formas básicas : las estructuras centrales comunes incluyen la forma '日' (para transformadores monofásicos), la forma 'E' y la forma '日'. Todos constan de  miembros centrales  (donde se enrollan las bobinas) y  yugos  (que conectan los miembros para formar el circuito magnético).

• Diseño de Detalle para Reducción de Pérdidas :

1. Tratamiento de juntas : para reducir la resistencia magnética y las pérdidas en las juntas, las juntas de láminas de acero al silicio en capas adyacentes están  escalonadas y superpuestas , en lugar de alineadas en línea recta.

2.  Forma de la sección transversal : Para maximizar el área de la sección transversal efectiva dentro de un espacio limitado, la sección transversal de las extremidades centrales a menudo se diseña como una forma  escalonada  o  cruciforme  , apiladas con láminas de acero al silicio de diferentes anchos.

Proceso de laminación: de manual a automático

El proceso de apilar láminas de acero al silicio de grano orientado en un núcleo se llama 'laminación'.

• Laminación manual/semiautomática : El proceso tradicional depende del trabajo manual para colocar las láminas de acero al silicio capa por capa según los planos, lo cual es ineficiente, requiere mucha habilidad y dificulta garantizar la estabilidad de la calidad. Algunos procesos mejorados pueden ayudar a un solo trabajador a completar parte del trabajo de apilamiento.

•  Línea de producción de laminación totalmente automática : este es el método principal en la fabricación moderna de transformadores a gran escala. Su proceso central normalmente incluye:

  1. Separación y alimentación automática de láminas : los dispositivos separan las láminas de acero al silicio una por una y las colocan con precisión.

  2. Agarre y Preposicionamiento Robótico : Un brazo robótico agarra las hojas y las coloca sobre una mesa de preposicionamiento, ajustando automáticamente su posición e incluso detectando si el tipo de hoja es el correcto.

  3. Apilamiento preciso : el brazo robótico coloca las hojas con precisión sobre la mesa de apilamiento según las instrucciones programadas. Durante este proceso, un dispositivo de medición de altura compensa automáticamente la altura para garantizar un espesor de apilamiento constante.

  4. Conformado integrado : después de apilar todas las hojas, el núcleo se saca junto con la mesa de apilamiento para procesos posteriores como sujeción y volteo.

En resumen, el  núcleo de grano orientado  es el resultado y  el núcleo laminado  se refiere al proceso. Utilizando el material especial de acero al silicio de grano orientado y mediante procesos de laminación precisos (desde manuales hasta automatizados), se produce un núcleo laminado orientado de alto rendimiento.