ケイ素鋼の鉄損値

Jan 31, 2024 伝言を残す

ときケイ素鋼珪素鋼板が一定の周波数の交流磁界下で特定の磁束密度に磁化されるとき、珪素鋼板の単位重量あたりに失われるエネルギーを鉄損値といいます。通常使用される交流磁場の周波数は 50 または 60 Hz で、達成される磁束密度は通常 1.5 または 1.7 テスラです。鉄損値の一般的に使用される単位は、珪素鋼板 1 キログラムまたはポンド当たりの損失ワット値であり、Watt/kg または Watt/lb で表されます。珪素鋼板の鉄損値の発生源には、ヒステリシス損、渦電流損、異常渦電流損などがあります。珪素鋼板の着磁過程ではヒステリシスが発生します。ヒステリシス損失は、B-H ヒステリシス曲線によってカバーされる領域です。

silicon steel

 

珪素鋼板の渦電流損は交流磁場に起因します。ファラデーの定理の影響により、珪素鋼板の内部に誘導電圧が発生します。オームの法則によれば、電圧により珪素鋼板内部に誘導電流が発生し、珪素鋼板にジュール熱が発生します。このエネルギー損失を渦電流損失といいます。


古典的な電磁理論によれば、渦電流損は鋼板の厚さ、抵抗率、磁束密度、周波数に関係します。渦電流損は鋼板の厚さの二乗に比例し、鋼板の抵抗係数に反比例します。このため、高級珪素鋼板の板厚は薄くなる傾向にあります。鋼板の抵抗係数を高めるために、珪素鋼板にはシリコン、アルミニウムなどの元素が添加されます。

steel sheets

 

鉄損値からヒステリシス損と渦電流損を差し引いたエネルギー損失を異常渦電流損といいます。学者らは、異常な渦電流損失は、磁区の移動と回転によって引き起こされる微視的な渦電流損失によって引き起こされると考えています。したがって、異常な渦電流損は磁区の大きさに関係します。


磁区が珪素鋼板が大きいと着磁時の回転が速くなり、微視的な渦電流損が増加します。鉄損値は珪素鋼板の最も重要な特性指標であり、さまざまな工業規格に従って珪素鋼板を等級分けするための仕様基準でも​​あります。鉄損値が低いほどグレードが高く、エネルギー効率が高くなります。