Informació sobre l'acer de silici

Acer de silici(també conegut comacer elèctricoAcer elèctric de silici) és un tipus especialitzat d'acer aliat ambsilici (SI). S'utilitza principalment als nuclis detransformadors, motors elèctrics, igeneradorsA causa de les seves propietats magnètiques excepcionals.

Els aliatges de ferro -silicon representen els materials bàsics més utilitzats i més rendibles per a dispositius que s’utilitzen en la manipulació d’energia elèctrica. Les pèrdues magnètiques o de potència dels acers elèctrics s’han d’optimitzar per millorar el rendiment dels dispositius d’energia elèctrica. SI millora les propietats elèctriques dels acers elèctrics augmentant la resistència elèctrica, disminuint l’anisotropia magnètica i la magnetostricció. També redueix la magnetització de saturació i les pèrdues de ferro a freqüències elevades. La mida del gra gruixut pot disminuir eficaçment les pèrdues de corrent i histèresi. La textura cristal·logràfica és un altre factor important que cal controlar en acers elèctrics. Les pèrdues bàsiques d’acer elevat de silici es veuen afectades per la textura i la mida del gra conjuntament en aplicacions d’alta freqüència. Es demostra que les laminacions i els recobriments són molt útils en la reducció de les pèrdues de potència en els acers elèctrics.

A principis dels anys 1900 es va introduir l'ús del ferro de silici com a material de nucli magnètic. El ferro de silici té una permeabilitat relativament alta i l’augment de la resistivitat a causa del silici va ajudar a reduir les pèrdues de remolí. Fins a finals de la dècada de 1930, les laminacions primes de ferro de silici en calent, sovint coneguts com a acer de silici, es van utilitzar gairebé exclusivament en nuclis de transformadors. Atès que el ferro de silici en calent té aproximadament les mateixes propietats magnètiques en totes les direccions en el pla de les laminacions, es podria utilitzar una simple articulació de la cantonada de 90 graus per a nuclis apilats.

A finals de 193 0 SA nou material, a saber, es va desenvolupar ferro de silici orientat al gra, per als transformadors. Aquest material havia millorat les característiques magnètiques en la direcció del rodatge, però les característiques més pobres en angle recte amb aquesta direcció. El ferro de silici enrotllat en calent es compon de cristalls o grans orientats aleatòriament. Aquesta característica dóna lloc a propietats iguals en totes les direccions. En el ferro de silici orientat al gra, els processos addicionals de transmissió en fred i tractament tèrmic es van utilitzar donant lloc a laminacions, amb un gran percentatge dels cristalls orientats en la direcció del rodatge. Una articulació de superposició de cul de 45 graus es fa servir generalment a les cantonades dels nuclis apilats amb material orientat per reduir les pèrdues articulars. La majoria dels transformadors utilitzen avui material orientat al gra en gruixos de laminació de l'ordre de 0. De 2 a 0,3 mm.

És interessant assenyalar que, tot i que els materials magnètics actuals utilitzats en nuclis tenen una estructura cristal·lina, hi ha una nova classe d’aliatges magnètics no cristal·lins en l’etapa de recerca i desenvolupament. Es tracta dels metalls amorfs, l'estat amorf del qual es produeix per la trepitjada molt ràpida de l'aliatge fosa.

Els aliatges metàl·lics amorfs tenen nivells de pèrdua molt inferiors als materials de nucli orientats al gra. Tanmateix, atès que aquests materials es produeixen, actualment, en forma de cinta molt fina, s’apliquen més fàcilment als nuclis de ferides. Actualment, s’han fabricat un nombre considerable de transformadors de distribució mitjançant aquest material i s’està controlant el seu rendiment al camp.