Laminowanie stali krzemowej o zorientowanym ziarnie

Laminowanie stali krzemowej o ziarnie zorientowanym  jest kluczowym materiałem do produkcji rdzeni transformatorów o wysokiej wydajności, a układanie cienkich arkuszy stali krzemowej w rdzeń jest podstawowym procesem determinującym wydajność transformatora. Poniższy opis obejmuje trzy aspekty: materiał, strukturę i proces.

Surowiec rdzenia zorientowanego: stal krzemowa o ziarnie zorientowanym

Powodem, dla którego rdzeń transformatora nazywany jest „rdzeniem zorientowanym”, jest zastosowanie stali krzemowej o ziarnie zorientowanym, specjalnego materiału.

•  Unikalna orientacja ziaren : ta stal krzemowa poddawana jest specjalnej obróbce podczas produkcji, która ustawia wewnętrzne ziarna w spójnej orientacji magnetycznej wzdłuż kierunku walcowania. Mówiąc najprościej, w tym kierunku materiał wykazuje najlepszą przenikalność magnetyczną i najniższe straty.

• Zasada zastosowania : Dlatego przy projektowaniu rdzenia główna ścieżka strumienia magnetycznego musi przebiegać wzdłuż kierunku walcowania zorientowanej stali krzemowej, aby w pełni wykorzystać jej zalety w postaci niskich strat i wysokiej przepuszczalności. Wszystkie rdzenie transformatorów o wysokiej wydajności są zgodne z tą zasadą konstrukcyjną.

Struktura laminowanego rdzenia: od pojedynczych arkuszy do zintegrowanej całości

Po pocięciu zorientowanej stali krzemowej na określone kształty, ułożenie ich kawałek po kawałku tworzy główny korpus rdzenia.

• Podstawowe formy : Typowe struktury rdzenia obejmują kształt „日” (dla transformatorów jednofazowych), kształt „E” i kształt „日”. Wszystkie składają się z  ramion rdzenia  (gdzie nawinięte są cewki) i  jarzm  (które łączą ramiona, tworząc obwód magnetyczny).

• Szczegółowy projekt redukcji strat :

1. Obróbka połączeń : Aby zmniejszyć opór magnetyczny i straty na złączach, połączenia arkuszy stali krzemowej w sąsiednich warstwach są  ułożone naprzemiennie i zachodzą na siebie , a nie ułożone w linii prostej.

2.  Kształt przekroju poprzecznego : Aby zmaksymalizować efektywną powierzchnię przekroju poprzecznego w ograniczonej przestrzeni, przekrój poprzeczny ramion rdzenia jest często projektowany jako kształt  schodkowy  lub  krzyżowy  , ułożony w stosy z arkuszami stali krzemowej o różnych szerokościach.

Proces laminowania: od ręcznego do automatycznego

Proces układania w rdzeń arkuszy stali krzemowej o ziarnie zorientowanym nazywa się „laminowaniem”.

• Laminowanie ręczne/półautomatyczne : Tradycyjny proces opiera się na pracy ręcznej polegającej na układaniu arkuszy stali krzemowej warstwa po warstwie zgodnie z rysunkami, co jest nieefektywne, wymaga wysokich umiejętności i utrudnia zapewnienie stabilności jakości. Niektóre ulepszone procesy mogą pomóc pojedynczemu pracownikowi w wykonaniu części pracy polegającej na układaniu stosów.

•  W pełni automatyczna linia do produkcji laminowania : Jest to główna metoda nowoczesnej produkcji transformatorów na dużą skalę. Jego podstawowy proces zazwyczaj obejmuje:

  1. Automatyczne oddzielanie i podawanie arkuszy : Urządzenia oddzielają arkusze stali krzemowej jeden po drugim i precyzyjnie je pozycjonują.

  2. Robotyczne chwytanie i pozycjonowanie wstępne : Ramię robota chwyta arkusze i umieszcza je na stole do wstępnego pozycjonowania, automatycznie regulując ich położenie, a nawet wykrywając, czy typ arkusza jest prawidłowy.

  3. Precyzyjne układanie : Ramię robota precyzyjnie umieszcza arkusze na stole układającym, zgodnie z zaprogramowanymi instrukcjami. Podczas tego procesu urządzenie do pomiaru wysokości automatycznie kompensuje wysokość, aby zapewnić stałą grubość stosu.

  4. Zintegrowane formowanie : Po ułożeniu wszystkich arkuszy w stos, rdzeń jest wysuwany wraz ze stołem układającym w celu kolejnych procesów, takich jak zaciskanie i odwracanie.

Krótko mówiąc,  rdzeń o zorientowanym ziarnie , a  wynikiem jest  rdzeń laminowany  odnosi się do procesu. Dzięki zastosowaniu specjalnego materiału w postaci stali krzemowej o ziarnie zorientowanym i precyzyjnym procesom laminowania (od ręcznego do zautomatyzowanego) wytwarzany jest laminowany rdzeń o zorientowanych ziarnach o wysokiej wydajności.