П1 ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКАЯ СТАЛЬ
ПРИЛОЖЕНИЯ
для выполнения курсовой работы
П1.1 Электротехническая сталь для аппаратов переменного тока
Сортамент, форма, и размеры электротехнической стали соответствуют ГОСТ 2590–88, ГОСТ 2591–88, ГОСТ 4405–75, ГОСТ 1133–71, ГОСТ 7417–75 и другой нормативно – технической документации.
Электротехническая сталь обладает высокой магнитной проницаемостью и малыми потерями в переменном магнитном поле. Обозначение марок стали состоит из четырех цифр, характеризующих основные свойства стали:
первая цифра – структурное состояние и вид прокатки: 1 – горячекатаная изотропная; 2 – холоднокатаная изотропная; 3 – холоднокатаная анизотропная с ребровой структурой;
вторая цифра – содержание кремния: 0 – отсутствие кремния; 1 – до 0,8% кремния; 2 – до 1,8%; 3 – до 2,8%; 4 – до 3,8%; 5 – до 4,8%;
третья цифра – группа по основной нормируемой характеристике:
0 – удельные потери при магнитной индукции 1,7 Тл и частоте 50 Гц; 1 – удельные потери при 1,5 Тл и 50 Гц; 2 – удельные потери при 1,0 Тл и 400 Гц; 6 – магнитная индукция при напряженности поля 0,4 А/м; 7 – магнитная индукция при 10 А/м;
четвертая цифра – порядковый номер типа стали; чем больше эта цифра, тем ниже удельные потери (если нормируемая характеристика – удельные потери).
В табл. П1.1 указана гарантированная индукция при напряженности поля Н = 2500 А/м и потери в одном килограмме стали при синусоидальном изменении потока с частотой 50 Гц для двух значений амплитуды индукции –
1,0 и 1,5 Тл. Из табл. П1.1 видно, что при одном и том же содержании кремния текстурованная сталь имеет на 25% большую индукцию и в 3...4 раза меньшие потери, чем горячекатаная.
Для определения потерь при других значениях индукции и частоты можно пользоваться экстраполяционной формулой
Р=Ро (а/50 + р/50) (В/В0 )f, (П1.1)
где Р0 – удельные потери при частоте 50 Гц и индукции В0. приведенные в справочнике; а и р – коэффициенты, учитывающие относительное значение потерь на гистерезис РГ и вихревые токи РВ.
Таблица П1.1
| Марка стали | Толщина стали, мм | Тип стали | В, Тл, не менее | Удельные потери Вт/кг, не более | |
| Р1/5О | Р1.5/50 | ||||
| 0,5 | Горячекатаная | 1,50 | 2,8 | 6,5 | |
| 0,5 | 1,48 | 2,2 | 5,3 | ||
| 0,5 | 1,46 | 1,8 | 3,9 | ||
| 0,5 | 1,44 | 1,15 | 2,7 | ||
| 0,35 | 1,44 | 0,9 | 2,2 | ||
| 0,5 | Холоднокатаная малотекстурован- ная (изотропная) | 1,55 | 2,5 | 5,8 | |
| 0,5 | То же | 1,48 | 1,5 | 3,4 | |
| 0,35 | Холоднокатаная текстурованная | 1,85 | 0,5 | 1,1 | |
| 0,35 | То же | 1,85 | 0,44 | 1,0 | |
| 0,3 | То же | 1,85 | 0,4 | 0,9 |
Составляющие потерь для некоторых марок электротехнической стали, определенные экспериментально, приведены в табл. П1.2.
Таблица П1.2
| Марка стали | Р 1,5/50, Вт/кг | РГ Вт/кг | РВ Вт/кг | а% | р% | Тип стали |
| 6,2 | 4,35 | 1,85 | Горячекатаная | |||
| 4,8 | 3,65 | 1,15 | » | |||
| 3,6 | 2,40 | 1,20 | » | |||
| 2,7 | 1,40 | 1,30 | » | |||
| 1,16 | 0,35 | 0,81 | Холоднокатаная | |||
| 1,08 | 0,28 | 0,80 | Текстурованная |
Из табл. П1.2 видно, что в горячекатаных сталях при частоте 50 Гц преобладают потери на гистерезис, они составляют 60...76% от всех потерь. В холоднокатаных сталях, наоборот, преобладают потери на вихревые токи, они составляют 70...74% от всех потерь. В соответствии с этим в формуле (П1.2) для нетекстурованных (горячекатаных) и холоднокатаных изотропных сталей следует принимать а≥0,7 и р≤0,3. Для холоднокатаной текстурованной стали при намагничивании вдоль прокатки а≥0,3 и р≤0,7.
Для снижения потерь на вихревые токи в холоднокатаной стали начат выпуск стали меньшей толщины – 0,3 и 0,28 мм – для производства трансформаторов.