Elektrikli çelikGenellikle motor ve transformatörlerin orijinal bileşenlerinin yapımında kullanılır. Motorların, transformatörlerin ve diğer elektrik bileşenlerinin genel olarak yüksek verimliliğe, düşük güç tüketimine, küçük boyutlara ve hafifliğe sahip olması gerekir.
Elektrikli çelikplakalar genellikle ürünün garanti edilen manyetik özellikleri olarak çekirdek kaybı ve manyetik indüksiyon yoğunluğunu kullanır. Elektrikli çelik levhalar için performans gereksinimleri aşağıdaki gibidir.
Demir ve çinko kaybı (PT)
Demir çekirdek kaybı, demir çekirdeğin 50Hz'den az olmayan bir alternatif manyetik alan altında mıknatıslanması sırasında tüketilen etkisiz elektrik enerjisini ifade eder; demir kaybı olarak da adlandırılan, alternatif kayıp olarak da adlandırılır ve birimi W/kg'dır. Bu etkisiz elektrik enerjisi, manyetik akı değişiminin önündeki çeşitli engeller nedeniyle tüketilir ve demir çekirdeğin ısınmasıyla güç kaybolur. Aynı zamanda motor ve transformatörün sıcaklık yükselmesine de sebep olur.
Elektrikli çeliğin demir kaybı (Pt) üç bölümden oluşur: histerezis kaybı (Ph), girdap akımı kaybı (Pe) ve anormal kayıp (Pa):
(1) Histerezis kaybı, manyetik malzemelerin mıknatıslanması ve mıknatıslığının giderilmesi işlemi sırasında, kalıntılar, kristal kusurları, iç gerilim ve malzemedeki kristal yönelimi gibi faktörlerin alan duvarlarının hareketini engellemesi ve manyetik akı değişimini engellemesi anlamına gelir. manyetik indüksiyon yoğunluğunun manyetik alanın gerisinde kalmasına neden olur. Yoğunluk değişikliklerinin histerezis olgusundan kaynaklanan enerji kaybı. Yani, etki alanı duvarı hareketi geri döndürülemez, bu da Ph ile sonuçlanır. Ph değeri, DC histerezis döngü alanı temel alınarak hesaplanabilir.
(2) Girdap akımı kaybı, Faraday'ın elektromanyetik indüksiyon yasasına göre manyetik malzemenin alternatif mıknatıslanma süreci sırasında manyetik akı yön değiştirdiğinde, manyetik akı etrafında indüklenen yerel elektromotor kuvvetin neden olduğu girdap akımının neden olduğu enerji kaybıdır. Yani alan duvarı hareket ettiğinde mıknatıslanma hızla değişir ve Pe üretilir. Pe değeri klasik girdap akımı kaybı formülüne göre hesaplanabilir.
(3) Anormal kayıp, malzeme mıknatıslandığında farklı manyetik alan yapılarının neden olduğu enerji kaybıdır. Silisli çelik levha demir kaybının ölçülen değeri Pt, yukarıda hesaplanan Ph + Pe değerinden daha büyüktür ve ikisi arasındaki fark, anormal kayıp Pa'dır. Yönlendirilmemiş düşük karbonlu silisli çelik ile orta ve düşük dereceli silisli çeliklerde, Ph, PT'nin %-80%'sini oluşturur. Element yönelimli yüksek dereceli silikon çeliğin yüksek Si içeriği ve büyük tane boyutu nedeniyle Ph, PT'nin yaklaşık %60'ını oluşturur ve Pa yalnızca %10 ila %13'ünü oluşturur. Yönlendirilmiş silikon çeliğin tane boyutu daha büyüktür, Ph yaklaşık %30'u oluşturur, Pe + Pa yaklaşık %70'i oluşturur ve Pa, Pe'den 1 ila 2 kat daha büyük olabilir.
Elektrikli çelik plakalar düşük demir kaybına sahiptir, bu da yalnızca çok fazla elektrik enerjisinden tasarruf etmekle kalmaz, aynı zamanda motorların ve transformatörlerin çalışma süresini uzatır ve soğutma cihazlarını basitleştirir. Elektrikli çelik levhaların demir kaybından kaynaklanan güç kaybı, çeşitli ülkelerde yıllık elektrik üretiminin %2,5 ila %4,5'ini (Amerika Birleşik Devletleri'nde yaklaşık %4,5) oluşturmaktadır.
Transformatörlerde ve büyük ve orta boy motorlarda demir kayıpları bakır kayıplarından (tel direncinden kaynaklanan kayıplar) çok daha fazla olduğundan silisli çelikteki demir kayıpları daha önemlidir. Silisli çelik levha üreten ülkeler, demir kaybını azaltmak için her zaman mümkün olan her yolu denemekte, ürünlerin manyetik özelliklerini değerlendirmek için demir kaybını en önemli gösterge olarak kullanmakta ve ürün markalarını sınıflandırmada ürünün demir kayıp değerini temel almaktadır.
