Зернисто-ориентированное ламинирование кремниевой стали

Ламинирование текстурированной кремнистой стали  является ключевым материалом для изготовления высокопроизводительных сердечников трансформаторов, а укладка этих тонких листов кремниевой стали в сердечник является основным процессом, определяющим производительность трансформатора. Следующее описание охватывает три аспекта: материал, структуру и процесс.

Сырьевой материал ориентированного сердечника: кремниевая сталь с ориентированной зернистой структурой.

Причина, по которой сердечник трансформатора называется «ориентированным сердечником», заключается в использовании кремнистой стали с ориентированной структурой, специального материала.

•  Уникальная ориентация зерен . Эта кремниевая сталь подвергается специальной обработке во время производства, которая выравнивает внутренние зерна в соответствии с магнитной ориентацией вдоль направления прокатки. Проще говоря, в этом направлении материал демонстрирует лучшую магнитную проницаемость и наименьшие потери.

• Принцип применения : Таким образом, при проектировании сердечника основной путь магнитного потока должен проходить вдоль направления прокатки ориентированной кремнистой стали, чтобы в полной мере использовать ее преимущества низких потерь и высокой магнитной проницаемости. Все сердечники высокопроизводительных трансформаторов следуют этому принципу конструкции.

Структура ламинированной сердцевины: от отдельных листов к единому целому

После резки ориентированной кремнистой стали на определенные формы, их укладка по частям образует основную часть сердечника.

• Основные формы : Обычные конструкции сердечника включают форму «日» (для однофазных трансформаторов), форму «E» и форму «日». Все они состоят из  ветвей сердечника  (где наматываются катушки) и  ярм  (которые соединяют ветки, образуя магнитную цепь).

• Детальный проект для снижения потерь :

1. Обработка соединений : чтобы уменьшить магнитное сопротивление и потери в соединениях, соединения листов кремнистой стали в соседних слоях располагаются  в шахматном порядке и перекрываются , а не выравниваются по прямой линии.

2.  Форма поперечного сечения : чтобы максимизировать эффективную площадь поперечного сечения в ограниченном пространстве, поперечное сечение ветвей сердечника часто имеет ступенчатую  или  крестообразную  форму  , уложенную листами кремнистой стали различной ширины.

Процесс ламинирования: от ручного к автоматическому

Процесс укладки листов кремнистой стали с ориентированной структурой в сердечник называется «ламинированием».

• Ручное/полуавтоматическое ламинирование . Традиционный процесс основан на ручном труде для укладки листов кремнистой стали слой за слоем в соответствии с чертежами, что неэффективно, требует высокого мастерства и затрудняет гарантию стабильности качества. Некоторые усовершенствованные процессы могут помочь одному работнику выполнить часть работ по штабелированию.

•  Полностью автоматическая линия по производству ламинирования : это основной метод в современном крупномасштабном производстве трансформаторов. Его основной процесс обычно включает в себя:

  1. Автоматическое разделение и подача листов : устройства разделяют листы кремнистой стали один за другим и точно позиционируют их.

  2. Роботизированный захват и предварительное позиционирование : роботизированная рука захватывает листы и помещает их на стол предварительного позиционирования, автоматически регулируя их положение и даже определяя, правильный ли тип листа.

  3. Точная укладка : роботизированная рука точно укладывает листы на стол для укладки в соответствии с запрограммированными инструкциями. Во время этого процесса устройство измерения высоты автоматически компенсирует высоту, чтобы обеспечить постоянную толщину штабеля.

  4. Интегрированное формование : после того, как все листы уложены, сердечник выдвигается вместе со столом для штабелирования для последующих процессов, таких как зажим и переворачивание.

Короче говоря,  текстурированная сердцевина  — это результат, а  ламинированная сердцевина  — это процесс. Благодаря использованию специального материала текстурированной кремнистой стали и точным процессам ламинирования (от ручного до автоматизированного) получается высокопроизводительный ориентированный ламинированный сердечник.