非耐熱磁疇細化JGSE取向電工鋼降低鐵損

  近年來,發電資源價格高漲,促進了自然能源利用等世界性節能工作的開展。在這方面,許多國家大力推進了輸電系統中重要的構成部分——變壓器的高效率法規的實施。日本先進變壓器第2版判定標準(2014年4月實施)、歐洲的EcoDesignRegulationTransformer(生態設計調壓變壓器,2015年7月實施)、美國的DOEStandardforDistributionTransformer(能源部配電變壓器標準,2016年1月實施)等就是變壓器高效率法規的例子。在這種情況下,對變壓器鐵芯用取向電工鋼板提出了進一步降低鐵損的要求,并且對磁疇細化超低鐵損取向電工鋼板的需求不斷增加。

  此前,日本JFE鋼鐵公司主要生產經退火處理的卷鐵芯變壓器用取向電工鋼板,同時也生產不經退火處理的耐熱型磁疇細化疊鐵芯變壓器用取向電工鋼板JGSD系列產品。現在,JFE鋼鐵公司在不經退火處理的疊鐵心變壓器用取向電工鋼板品種中,又開發出了鐵損更低的非耐熱型磁疇細化變壓器用取向電工鋼板JGSE系列產品。

  電工鋼板的鐵損由磁滯損耗和渦流損耗構成。取向電工鋼板的低鐵損化,首先要通過提高鋼板的(110)[001]織構度降低磁滯損耗。高磁感應強度取向電工鋼板的開發使鐵損有了大幅度的下降。由于磁滯損耗的降低,使渦流損耗約占鐵損的70%,成為主要的損耗。為降低渦流損耗采取的措施是,增加鋼中的Si含量提高鋼的固有電阻、細化晶粒和減薄鋼板厚度,并且進行細化磁疇的處理。

  傳統的JGSD取向電工鋼板采用刻痕方法在鋼板上制作線狀溝槽對磁疇進行細化,新開發的JGSE系列取向電工鋼板,在高磁感應強度取向電工鋼板上導入局部應變進行磁疇細化,使鐵損顯著下降。

  JGSE系列的磁學特性超過傳統的JGSD系列的最高級別鋼板,可以提供低鐵損的23JGSE075、27JGSE085取向電工鋼板。這些低鐵損鋼板同時具有比JGSD系列更高的磁感應強度。其中,27JGSE085是該厚度取向電工鋼板中具有極低鐵損的取向電工鋼板。從減少疊片工時的觀點,是有利于制造大型變壓器的產品。