Закрити

  Авторизація

Логін
Пароль
Запам'ятати на 2 тижні?

Забули пароль?
Якщо ви незареєстровані, пройдіть реєстрацію
Останні новини
Останні новини
Сонячна станція за перші 10 днів роботи принесла господарям 1100 грн
16.08.2017р.

Оксана і Валерій Чуб з Чернігова встановили на даху...

Проекти наших компаній впроваджуватимуть у Казахстані
16.08.2017р.

Міністерство енергетики Казахстану відібрало низку...

У супермаркеті Lidi запущено станцію швидкої зарядки електромобілів
15.08.2017р.

Компанія «АББ» поставила свою станцію швидкої...

Запропоновано знизити тариф на 10%
15.08.2017р.

НЕК «Укренерго» пропонує НКРЕКП зменшити тариф на...

«Енергоатом» збільшив виробництво електроенергії на 14%
15.08.2017р.

НАЕК «Енергоатом» у січні–липні 2017 року збільшив...

Опитування
Опитування

Вам подобається оновлений портал?

1327
15.05.2009р. |
Лазерна обробка пластин магнітопроводів

В осердях трансформаторів з анізотропної електротехнічної сталі втрати на вихрові струми становлять до 70% загальних втрат на перемагнічування. Відомо кілька способів зменшення втрат на вихрові струми: отримання матеріалу з регульованим розміром зерна, штучне звуження 180º доменів за допомогою механічного нанесення подряпин на поверхню готових листів, обробка поверхні випромінюванням імпульсного або неперервного СО2–лазера.

Одним з найперспективніших безконтактних методів зменшення втрат на перемагнічування анізотропної електротехнічної сталі є лазерна обробка поверхні. При локальному лазерному нагріванні у поверхневих шарах матеріалу виникають термічні напруження, що мають властивості доменної структури у зонах, прилеглих до доріжки лазера. Спосіб оброблення поверхні випромінюванням твердотілих імпульсних лазерів має певні недоліки. Так, утворення високих локальних напружень в зоні обробки відчутно знижує магнітну індукцію В100. Внаслідок виділення великої кількості теплової енергії порушується електроізоляційне покриття і наплавлення на поверхні матеріалу. Тому для відновлення значення індукції В100 і покращення якості поверхні потрібні спеціальна обробка і повторне нанесення електроізоляційного покриття. Крім того, обробка випромінюванням імпульсного лазера неефективна для зерен з відхиленням кристалографічної площини (110) від площини прокатування не більше 3º.

Екологічно чиста технологія обробки випромінюванням неперервного СО2–лазера не порушує ізоляційне покриття і створює додаткові механічні напруження. Для дослідження було вибрано стандартні зразки сталі з питомими втратами P1,7/50 = від 1,03 до 7-1,25 Вт/кг. Обробляли зразки неперервним лазерним випромінюванням, використовуючи технологію без оплавлення поверхні матеріалу і порушення електроізоляційного покриття. Доріжки наносили у напрямку, перпендикулярному до прокату. Доменну структуру спостерігали на полірованій поверхні зразків методом магнітної металографії, а магнітні властивості вимірювали на односмуговому апараті.

У сучасних анізотропних електротехнічних сталях вищих марок більшість зерен мають відхилення кристалографічної площини (110) від ідеальної орієнтації на кут β, що становить від 1 до 6 градусів. Після обробки неперервним лазерним випромінюванням на поверхні таких зерен, зникають краплеподібні домени і утворюються великі замикальні домени, розмір яких зменшується із збільшенням кута β.

Магнітні втрати зменшуються залежно від параметрів лазерної обробки сталі. Найбільше на доменну структуру і магнітні властивості сталі впливає зміна швидкості руху променя за поверхнею матеріалу. При її збільшенні, передусім, зменшується глибина впливу на доменну структуру. Встановлено, що після лазерної обробки зі швидкістю 0,01 м/с зміни доменної структури зберігаються на глибині 0,15–0,20 мм. Якщо ж швидкість руху променя становить 1–10 м/с, обробка стає більш поверхневою, тобто структура змінюється на глибині не більше 0,05 мм.

Створення замикальних доменів за допомогою лазерної обробки майже завжди супроводжується спотворенням доменної структури, що виникає безпосередньо у зоні випромінювання та посилює ефект зменшення магнітних втрат ΔР1,7/50, а також значення магнітної індукції B100. Швидкісна поверхнева обробка дає змогу зменшити об'єм матеріалу, що піддається спотворенням, і таким чином підвищити ΔР1,7/50 і зменшити ΔВ100. При швидкості руху променя по поверхні матеріалу 0,01 м/с Р1,7/50 ≤ 0,05 Вт/кг. Збільшення швидкості до 1–10 м/с дало змогу отримати ΔР1,7/50 = 0,06–0,10 Вт/кг.

Іншими важливими параметрами лазерної обробки є точність фокусування й відстань між доріжками, що наносяться на поверхню матеріалу. Дослідження свідчать, що для створення замикальних доменів у зернах із відхиленою кристалографічною площиною (110) без утворення лабіринтів при обробці зі швидкістю 0,01 м/с потрібне точне фокусування. Для цього застосовують короткофокусні лінзи на 28-40 мм, а матеріал розташовують у фокусі лінзи. У випадку обробки зі швидкістю 1-10 м/з доменна структура була отримана на поверхні матеріалу за допомогою довгофокусних лінз.

Вибір відстані між лазерними доріжками залежить від розподілу полів напруг, що створюються у матеріалі при випромінюванні. З’ясувалося, що накладення полів напруг від сусідніх доріжок приводить до появи лабіринтів між доріжками й погіршення магнітних властивостей сталі. Зі збільшенням швидкості руху променя лазера по поверхні матеріалу посилюється дія полів утворюваних напруг і, як наслідок, треба збільшувати відстані між доріжками. Вимірювання магнітних властивостей обробленої поверхні зразків показали, що ця обробка суттєво не зменшує магнітні втрати.

Ще одним важливим параметром лазерної обробки сталі є потужність лазерного випромінювання. Зі збільшенням швидкості руху променя по поверхні матеріалу і зменшенням чіткості фокусування потужність лазерного випромінювання, необхідна для зміни доменної структури, повинна зростати. При обробці зі швидкістю руху променя 0,1 м/с потужність випромінювання становила 5–10 Вт. Збільшення швидкості до 1-10 м/с потребувало збільшення потужності випромінювання до 50–300 Вт.

Дослідження дають змогу припустити, що замикальні домени полегшують процес перемагнічування завдяки тому, що в змінному магнітному полі вони відіграють роль зародків перемагнічування. Оптимальними з погляду зменшення магнітних втрат є такі параметри лазерної обробки, які мають можливість створити у матеріалі безліч зародків перемагнічування, зумовлюючи при цьому незначні спотворення доменної структури. Досліджено також вплив неперервного лазерного випромінювання на доменну структуру зерен з ідеальною орієнтацією Госса.

Таким чином, швидкісна обробка поверхні анізотропної електротехнічної сталі неперервним лазерним випромінюванням дає змогу поліпшити доменну структуру й зменшити втрати на перемагнічування P1,7/50 без суттєвого зниження магнітної індукції В100 . Розроблені режими швидкісної лазерної обробки забезпечують високу продуктивність процесу, не вимагають подальшої обробки поверхні й повторного нанесення електроізоляційного покриття.

Розроблені технологію й устаткування можна реалізувати на металургійних або електротехнічних підприємствах. У металургійному виробництві лазерну обробку виконують на рухомій смузі, однак скручування полотна з натягом в бухті, подальше транспортування й різання на смуги заданої ширини знижують ефект лазерного текстурування за рахунок внаслідок появи механічних напруг. У трансформаторному виробництві можлива обробка за двома варіантами: на рухомій смузі і на пластинах. Для отримання  максимального ефекту зниження втрат від лазерної обробки ми вважаємо оптимальнішим другий спосіб.

Для реалізації технологічного процесу розроблений і виготовлений дослідний зразок автоматизованого лазерного технологічного комплексу (АЛТК) для обробки пластин магнітопроводів (розміром 400x1200 мм) із швидкістю до 100 м/с. Комплекс складається з лазерної технологічної установки та спеціалізованого верстата, що містить зовнішню оптико-механічну систему, технологічний пост (автоматичний двокоординатний стіл – маніпулятор для обробки листів магнітопроводів), завантажувально–розвантажувальний пристрій та систему керування. Лазерна технологічна установка – це ОС2-лазер, який працює в неперервному режимі, з потужністю випромінювання 1200–1500 Вт. Стабільність випромінювання становить 2,5%. Електричне живлення – від мережі 380 В частотою 50 Гц, а споживана потужність становить 40 кВт.

За матерілами Всеукраїнської галузевої газети "Електротема"

www.eltema.com.ua

Теги та ключові фрази
лазерна обробка, магнітопроводів, лазерна обробка, обробка деталей лазерним випромінюванням, ціна пластин для лазерного, торг уа, Промінь лазера має такі важливі властивості, властивості лазерного випромінювання, лазерна обробка сталі стаття, магнітна металографія
Більше статей за тегами


Поділіться цією інформацією в соцмережах, дякуємо за популяризацію порталу:
Також Ви можете:

Додати до закладок Підписатись Версія для друку




Інші статті
17.11.2010р.

Електричні щити 2

Електричний щит - це початок всієї електричної частини будівлі, і не важливо, що це - величезний завод у мегаполісі або скромний будиночок у селі. Скрізь є електричні щити

18.08.2010р.

Пристрій для плавного пуску електродвигуна

Одним із самих головних недоліків асинхронних електродвигунів з короткозамкненим ротором є наявність у них великих пускових струмів. І якщо теоретично методи їх зниження були добре розроблені вже досить давно, то ось практично всі ці розробки застосовувалися дуже в рідкісних випадках

Більше статей за тегами
При використанні матеріалів посилання на www.proelectro.info (для інтернет ресурсів з гіперссилкою) обов'язкове.