01. مواد قلب الحديد لـمحولات الكهرباء
كجهاز مهم لتنظيم الجهد ونقل الطاقة في نظام الطاقة،محول الطاقةيتكون المحول الكهربائي بشكل أساسي من قلب حديدي ولفائف ومكونات أخرى. يعتبر قلب الحديد "قلب" المحول الكهربائي. إذن ما هي المادة التي يتكون منها قلب المحول الكهربائي؟ للإجابة على هذا السؤال، نحتاج أولاً إلى التفكير في عملية التشغيل ومبدأ عمل المحولات الكهربائية.
يعتمد مبدأ عمل محولات الطاقة بشكل أساسي على قانون الحث الكهرومغناطيسي، والذي يتمثل جوهره في تحويل قيمة معينة من جهد التيار المتردد (التيار) إلى جهد آخر أو عدة فولتات (تيار) بنفس التردد ولكن بقيم مختلفة. ويمكن القول إن عملية عمل محول الطاقة بأكملها تكتمل من خلال القلب الحديدي واللف. وبما أن مبدأ العمل يعتمد على الحث الكهرومغناطيسي، فهل يحتاج هذا القلب إلى مادة ذات موصلية مغناطيسية جيدة؟
ومع ذلك، هناك العديد من المواد ذات الموصلية المغناطيسية، مثل الفولاذ السليكوني، وسبائك قاعدة التيتانيوم، وسبائك قاعدة النحاس، وتيتانات الحديد السترونشيوم، وما إلى ذلك، هذه المواد لديها موصلية مغناطيسية جيدة، لماذا يبرز الفولاذ السليكوني، والمواد الأخرى لم تصبح الخيار الأول لمواد قلب المحولات؟ لأنه يتمتع بالعديد من المزايا:
1. يتمتع الفولاذ السيليكوني بنفاذية عالية، وهو أمر لا شك فيه، ولكن هذا وحده لا يمكن.
2. يتمتع الفولاذ السيليكوني بفقدان منخفض للحديد، وبالمقارنة مع المواد الأخرى، فإن فقدان الحديد فيه أقل بكثير، وهو أحد الأسباب الرئيسية التي تجعل صفائح الفولاذ السيليكوني تصبح مواد أساسية للمحول.
3. أداء الهستيريسيس للفولاذ السيليكوني أفضل، ويمكنه الاهتزاز بسرعة تحت تأثير المجال المغناطيسي، وبالتالي فإن خسارة الهستيريسيس أصغر بكثير من تلك الموجودة في المواد الأخرى.
4. مقاومة التآكل للفولاذ السيليكوني جيدة، ولديه مقاومة عالية للتآكل لبعض البيئات الخارجية الكيميائية.
5. تكلفة المواد معتدلة، على الرغم من أن سعر صفائح الفولاذ السيليكوني مرتفع نسبيًا، ولكن بالنظر إلى أدائها الممتاز وعمر الخدمة الطويل، فإن فعاليتها من حيث التكلفة لا تزال مرتفعة للغاية.
6. يتمتع الفولاذ السيليكوني بقوة ميكانيكية معينة ويمكنه دعم اللف والمكونات الأخرى للمحول.
