Chuma cha umeme: uzalishaji na matumizi

2024 Mwandishi: Howard Calhoun | [email protected]. Mwisho uliobadilishwa: 2023-12-17 10:41

Uzalishaji wa aina hii ya chuma huchukua nafasi ya kwanza kati ya nyenzo zingine za sumaku. Chuma cha umeme ni aloi ya chuma na silicon, ambayo sehemu yake ni kutoka 0.5% hadi 5%. Umaarufu mkubwa wa bidhaa za aina hii unaweza kuelezewa na mali ya juu ya umeme na mitambo. Chuma vile hutengenezwa kutoka kwa vipengele vilivyotumiwa sana, ambavyo hakuna uhaba. Hii inaelezea gharama yake ya chini.

Ushawishi wa silikoni

Sehemu hii, ikiingiliana na chuma, huunda suluhu mnene na upinzani wa juu, ambao thamani yake inategemea asilimia ya silicon kwenye aloi. Inapowekwa kwenye chuma safi, hupoteza sifa zake za sumaku.

Lakini inapoathiri kiufundi, kinyume chake, ina athari chanya. Upenyezaji wa chuma huongezeka na kuna uboreshaji wa utulivu wa chuma. Athari nzuri ya silicon (Si) inaweza kuelezewa kama ifuatavyo. Chini ya ushawishi wa kipengele hiki, kaboni huhamishiwa kwa grafiti kutoka kwa hali ya saruji, ambayo ina mali ndogo ya magnetic. Kipengele Si kina athari isiyohitajikakupungua kwa induction. Athari yake inaenea hadi kwenye upitishaji joto na msongamano wa chuma.

Uchafu katika muundo

Katika muundo wake, chuma cha umeme kinaweza kuwa na viambajengo vingine: salfa, kaboni, manganese, fosforasi na vingine. Hatari zaidi kati yao ni kaboni (C). Inaweza kuwa katika mfumo wa saruji na grafiti. Hii huathiri aloi kwa njia tofauti, kama vile asilimia ya kaboni. Ili kuepuka ujumuishaji usiotakikana wa kipengele C, chuma lazima kipoe haraka kwa uzee na uimarishaji unaofuata.

Vipengele vifuatavyo vina athari mbaya kwa sifa za nyenzo: oksijeni, salfa, manganese. Wanapunguza sifa zake za sumaku. Iron ya kiufundi katika muundo wake lazima iwe na uchafu. Hapa zinapaswa kuzingatiwa kwa jumla, sio kwa njia sawa na chuma safi.

Unaweza kuboresha sifa za chuma kwa kuondoa uchafu. Lakini njia hii sio ya manufaa kila wakati katika uzalishaji wa kiasi kikubwa. Lakini kwa msaada wa rolling baridi, karatasi ya chuma ya umeme huunda mali magnetic katika muundo wake. Hii inakuwezesha kufikia matokeo bora. Lakini ufyatuaji risasi zaidi unahitajika.

Mviringo wa baridi

Silicon kwa muda mrefu imekuwa ikidhaniwa kuongeza wepesi wa chuma. Uzalishaji ulifanyika hasa kwa njia ya rolling ya moto. Faida ya kuviringisha baridi ilikuwa ndogo.

Ni baada tu ya kugunduliwa kuwa baridi inayofanya kazi kwenye mwelekeo wa nyenzo huongeza sifa za sumaku, imekuwa ikitumika sana. Maelekezo mengine yalijionyesha tu naupande mbaya zaidi. Uviringishaji baridi una athari ya manufaa kwa sifa za mitambo, pamoja na kuboresha ubora wa uso wa karatasi, kuongeza upepesi wake na kuifanya iwezekane kukanyaga.

Sifa bainifu ambazo chuma cha umeme kilipokea kupitia ufanyaji kazi wa baridi zinaweza kuelezewa na uundaji wa maandishi ya fuwele ndani yake. Inatofautiana katika digrii kadhaa. Wao, kwa upande wake, hutegemea hali ya joto ambayo rolling hufanyika, pamoja na unene wa karatasi inayohitajika na kwa kiwango ambacho imepunguzwa.

Gharama ya karatasi yenye unene mmoja wa chuma kilichoviringishwa ni mara 2 chini ya ile ya chuma kilichoviringishwa kwa baridi.

Lakini ubora huu hasi hulipwa kikamilifu na hasara ya chini ya joto (kuna chini ya mara mbili), ubora wa juu na uwezekano wa kukanyaga vizuri kwa aloi iliyovingirishwa. Tofauti katika chuma hizi ni maudhui ya silicon. Kiasi chake ni kutoka 3.3% hadi 4.5% mtawalia.

GOST

Watengenezaji huzalisha aina mbili pekee za chuma ambazo zinatii GOST.

Mwonekano wa kwanza - 802-58 "Electrotechnical sheet". Ya pili ni chuma cha umeme GOST 9925-61 "Kamba iliyoviringishwa baridi iliyotengenezwa kwa chuma cha umeme".

Muundo

Imewekwa alama ya herufi "E", ikifuatiwa na nambari ambayo tarakimu zake zina maana maalum:

• Nambari ya kwanza katika thamani ya kuashiria ina maana kiwango cha uunganishaji wa chuma na silikoni. Kutoka kwa alloyed ya chini hadi ya juu, kwa mtiririko huo, kwa idadi kutoka 1 hadi 4. Nguvu - hizi ni vyuma kutoka kwa makundi E1 na E2. Transfoma - E3 na E4.
• Nambari ya pili ya kuashiria ina safu kutoka 1 hadi 8. Inaonyesha sifa za sumakuumeme za nyenzo inapotumiwa katika hali fulani za uendeshaji. Kwa kuweka alama hii, unaweza kujua ni katika maeneo gani chuma hiki au kile kinaweza kutumika.

Nambari sifuri inayofuata nambari ya pili inamaanisha kuwa chuma kimeundwa. Ikiwa kuna sufuri mbili, basi haijaundwa vya kutosha.

Mwishoni mwa uwekaji alama unaweza kupata herufi zifuatazo:

• "A" - upotezaji wa nyenzo mahususi wa chini sana.
• "P" ni nyenzo yenye nguvu ya juu ya kuviringisha na umaliziaji wa juu wa uso.

Eneo la kufanyia kazi

Aloi imegawanywa katika aina tatu kulingana na uwanja wa matumizi:

• inafaa kwa kazi katika maeneo yenye nguvu na ya kati ya sumaku (usafi wa sumaku tena 50 Hz);
• inafaa kwa kufanya kazi katika nyanja za wastani hadi 400Hz;
• chuma kinachotumika katika sehemu za kati na za chini za sumaku.

Karatasi za chuma cha umeme huzalishwa kwa ukubwa ufuatao: upana kutoka 240 hadi 1000 mm, urefu unaweza kuwa kutoka 720 mm hadi 2000 mm, unene - katika safu kutoka 0.1 hadi 1 mm. Zaidi ya yote, vyuma vinavyoelekezwa kwa nafaka hutumiwa, kwa kuwa vina thamani ya juu ya mali ya umeme. Laha za nyenzo hii hutumiwa mara nyingi katika uhandisi wa umeme.

Chuma cha umeme - sifa

Sifa za aloi:

• Upinzani. Ubora wa nyenzo moja kwa moja inategemea kiashiria hiki. Chuma hutumika pale inapohitajika kuwa na umeme ndani ya kondakta na kuufikisha unakoenda.
• Nguvu za kulazimisha. Inawajibika kwa uwezo wa uwanja wa sumaku wa ndani kupunguza sumaku. Kwa vifaa fulani, mali hii inahitajika kwa viwango tofauti. Transfoma na motors za umeme hutumia sehemu zilizo na uwezo wa juu wa demagnetization. Kwa chuma, kiashiria hiki kina thamani ya chini. Lakini katika sumaku-umeme, kinyume chake, nguvu ya juu ya kulazimishwa inahitajika. Ili kurekebisha sifa za sumaku, asilimia inayohitajika ya silikoni huongezwa kwenye aloi ya chuma.

• Upana wa kitanzi cha hysteresis. Kiashiria hiki kinapaswa kuwa cha chini iwezekanavyo.
• Upenyezaji wa sumaku. Kadiri kiashirio hiki kikiwa cha juu, ndivyo nyenzo "inafanya" na kazi zake bora zaidi.
• Unene wa laha. Kwa ajili ya utengenezaji wa vifaa na sehemu nyingi, vifaa hutumiwa ambavyo unene hauzidi millimeter moja. Hata hivyo, ikiwa ni lazima, kiashirio hiki kinapunguzwa hadi thamani ya 0.1 mm.

Maombi

Nyenzo za karatasi za daraja la kwanza zinaweza kutumika kutengeneza aina tofauti za saketi za sumaku kwa relay na vidhibiti.

Chuma cha umeme cha daraja la pili kinaweza kutumika kwa vianzio vya AC na DC, cores za rotor.

Daraja la tatu litafaa kwa utengenezaji wa saketi za sumakutransfoma za nguvu, pamoja na vianzio vya mashine kubwa zinazolandana.

Ili kutengeneza fremu ya mashine ya umeme, unahitaji kutumia chuma cha kutupwa, ambacho maudhui ya kaboni hayazidi 1%. Bidhaa zilizotengenezwa kutoka kwa nyenzo kama hizo zinakabiliwa na annealing polepole. Chuma cha kaboni hutumika kutengeneza sehemu za mashine ambazo zimechomekwa.

Nguzo kuu za mashine za DC zimetengenezwa kwa nyenzo za aina hii.

Kwa zile sehemu za mashine ambazo hubeba mzigo wa juu zaidi (chemchemi, rota, shafts za silaha), aloi zilizo na sifa za juu za mitambo hutumiwa. Nyenzo hizo zinaweza kuwa na nickel, chromium, molybdenum na tungsten. Inawezekana kutengeneza nyaya za sumaku kutoka kwa chuma cha umeme. Zinatumika kwa transfoma ya masafa ya chini - 50Hz.

Simama mzunguko wa sumaku

Miti ya sumaku imegawanywa katika silaha na fimbo. Kila spishi ina sifa zake.

Fimbo: kwa mzunguko huo wa sumaku, fimbo ni wima na ina sehemu ya kupitiwa iliyoandikwa kwenye mduara. Vilima vya mzunguko wa sumaku viko juu yao kwa umbo maalum wa silinda.

Nyenye kivita

Bidhaa za muundo huu zina umbo la mstatili, na vijiti vyake vina sehemu ya msalaba, ziko kwa mlalo. Aina hii ya mzunguko wa magnetic hutumiwa tu katika vifaa na miundo tata. Kwa hivyo, miundo kama hii haitumiki sana.

Kwa hivyo tuligundua chuma ni niniumeme na inapotumika.