실리콘 스틸 마더 코일 — 공장에서 생산된 후 다운스트림 처리를 위해 더 좁은 스트립 폭으로 절단된 방향성 또는 무방향성 전기강판의 대형 마스터 롤은 글로벌 전기 장비 공급망의 기초가 됩니다. 전기 에너지를 효율적으로 변환하거나 전송하는 모든 변압기, 모터, 발전기 및 전자기 코어는 마더 코일에서 나온 실리콘 강철 스트립에서 펀칭, 절단 또는 감겨진 적층 스택에 의존합니다. 이러한 코일이 사용되는 위치, 각 응용 분야에 특정 등급이 지정되는 이유, 해당 특성이 시스템 성능을 결정하는 방법을 이해하는 것은 조달 엔지니어, 제품 설계자 및 전기 장비 제조업체에 필수적입니다.
공식적으로 전기강이라고 불리는 실리콘강은 중량 기준으로 1.5%~4.5%의 실리콘을 함유한 페로실리콘 합금입니다. 실리콘 함량은 재료의 전기 저항을 증가시켜 강철이 교류 자기장에 노출될 때 와전류 손실을 직접적으로 감소시킵니다. 이 특성은 규소강이 전자기 코어 응용 분야에 선택되는 재료인 근본적인 이유입니다. 이는 효율적인 자속 전도를 허용하는 동시에 교류 장치에서 에너지를 폐열로 낭비하는 저항 가열을 최소화합니다.
마더 코일은 일반적으로 600mm~1,250mm 범위의 폭으로 통합 제철소에서 생산되며 다운스트림 처리 요구 사항에 따라 3~30톤의 무게로 감겨집니다. 두 가지 기본 범주로 생산됩니다. 방향성(GO) 규소강 , 냉간 압연 중에 결정 구조가 정렬되어 압연 방향의 투자율이 최적화되고, 무방향성(NO) 규소강 , 결정 구조가 더 무작위로 분포되어 더 많은 등방성 자기 특성을 제공합니다. 이러한 범주 사이의 선택은 응용 분야의 자속 방향성 요구 사항에 따라 전적으로 결정되므로 등급 선택이 실리콘강 마더 코일 사양에서 가장 먼저이자 가장 중요한 결정이 됩니다.
철강 서비스 센터는 마더 코일에서 재료를 용도별 스트립 너비로 절단하고, 필요한 곳에 절연 코팅을 적용한 다음, 슬릿 코일을 라미네이션 스탬핑 작업, 코어 권선 라인 또는 완성된 코어 형상을 생성하는 레이저 절단 시스템에 공급합니다. 마더 코일의 치수 일관성, 표면 품질, 전체 폭과 길이에 걸친 자기 균일성은 여기에서 생산되는 모든 라미네이션의 품질과 일관성을 직접적으로 결정합니다.
주거 지역에 서비스를 제공하는 배전 변압기부터 송전 변전소를 위한 수백 MVA 등급의 대형 전력 변압기에 이르기까지 전력 변압기는 전 세계적으로 방향성 실리콘강 마더 코일의 주요 응용 분야를 나타냅니다. 전력 변압기의 코어는 25~40년의 사용 수명 동안 초당 수천 사이클을 통해 최소한의 에너지 손실로 자속을 전도해야 하며, 다른 어떤 소재도 상업적으로 실행 가능한 비용으로 결정립 실리콘강이 제공하는 높은 포화 자속 밀도, 낮은 코어 손실 및 치수 안정성의 조합을 달성할 수 없습니다.
지정된 자속 밀도 및 주파수에서 킬로그램당 와트로 표시되는 전력 변압기 코어 손실은 방향성 실리콘강 등급 선택을 결정하는 주요 매개변수입니다. 기존 GO 강철보다 더 엄격한 결정 방향 제어로 생산된 고투과성 곡물 지향(HiB) 등급은 1.7 Tesla 및 50Hz에서 0.80W/kg 미만의 코어 손실을 달성합니다. 이는 표준 GO 등급에 비해 변압기의 수십 년 연속 작동에 걸쳐 무부하 손실을 수백 메가와트시로 줄이는 성능 수준입니다. 에너지 효율 규제 시장에서 운영되는 배전 변압기 제조업체는 EU Tier 2 및 DOE 2016과 같은 유틸리티 규정 및 효율성 표준이 프리미엄 등급만이 충족할 수 있는 최대 무부하 손실 수치를 요구하기 때문에 HiB 또는 도메인 세분화 등급을 구체적으로 지정합니다.
대형 전력 변압기 코어는 스텝 랩 라미네이션 스태킹을 사용하여 조립됩니다. 이 기술은 연속적인 라미네이션 레이어를 모서리 마이터에서 약간 다른 각도로 절단하여 자속 전달 응력을 단일 지점에 집중시키는 대신 여러 중첩 조인트에 분산시키는 기술입니다. 이 구성 방법에는 매우 엄격한 두께 공차(일반적으로 ±0.01mm)와 스탬핑 후 일관된 버 높이를 갖춘 마더 코일의 스트립 슬릿이 필요합니다. 배전 변압기 코어는 스트립이 환상형 또는 직사각형 링 형태로 연속적으로 감겨 있는 권선형 코어로 점점 더 많이 생산되고 있습니다. 이 공정은 코어 조인트에서 스크랩이 없고 에어 갭이 거의 0에 가깝기 때문에 동급의 적층 적층 코어에 비해 무부하 손실을 15~25% 줄입니다.
무방향성 실리콘강 마더 코일은 전기 모터 고정자 및 회전자 적층의 주요 입력 재료입니다. 자속이 고정된 방향으로 이동하는 변압기 코어와 달리 모터 코어는 회전자가 회전할 때 적층 평면을 모든 방향으로 통과하는 회전 자속을 전달합니다. 이 회전 자속에는 등방성 자기 특성, 즉 측정 방향에 관계없이 일관된 투자율이 필요합니다. 이는 바로 무방향성 등급이 제공하는 것입니다. 전기 자동차 생산, 산업 자동화, 고효율 펌프 및 팬 모터 시장의 폭발적인 성장으로 인해 무방향성 규소강 수요가 기록적인 수준으로 증가했으며, 단위 중량 기준으로 전 세계적으로 모터 적층이 규소강의 최대 규모 응용 분야로 자리매김했습니다.
전기 자동차 견인 모터는 산업용 모터보다 훨씬 더 높은 전기 주파수(고속 주행 시 일반적으로 400Hz ~ 1,000Hz)에서 작동하며, 이는 표준 무방향성 규소강 등급에서 와전류 손실을 극적으로 증가시킵니다. 두께가 0.20mm ~ 0.35mm이고 실리콘 함량이 더 높은(3.0% ~ 3.5%) 프리미엄 박형 무방향성 등급이 EV 견인 모터 적층에 사용됩니다. 얇은 적층이 와전류 경로 길이를 줄여 고주파수에서 철 손실을 직접적으로 줄이기 때문입니다. 이러한 응용 분야의 마더 코일 표면 품질은 탁월해야 합니다. 표면 결함이나 두께 변화는 완성된 모터 고정자 스택의 철 손실 증가 또는 기계적 불균형으로 직접적으로 해석됩니다.
3상 공급 장치에서 50Hz 또는 60Hz로 작동하는 표준 산업용 모터는 두께가 0.50mm ~ 0.65mm인 무방향성 규소강 등급을 사용합니다. 여기서 철 손실, 기계적 강도 및 재료 비용 사이의 균형은 고속에서의 최고 효율보다는 연속 작동에 최적화됩니다. 기기 모터(압축기, 세탁기 드럼, 에어컨 팬)는 비용에 민감한 응용 분야를 위한 경제 등급부터 가공 응력을 완화하고 펀칭 중에 저하된 자기 특성을 복구하기 위해 스탬핑 후 어닐링되는 반가공 등급까지 모든 범위의 무방향성 등급을 사용하여 IE3 및 IE4 분류와 같은 효율성 라벨링 규정에서 요구하는 모터 효율성을 달성합니다.
비상 백업 시스템에 사용되는 소형 디젤 발전기부터 수 메가와트 정격의 대형 수력 및 풍력 터빈 발전기에 이르기까지 발전용 발전기는 고정자와 회전자 코어 모두에 실리콘강 적층을 사용합니다. 발전기의 고정자 코어는 회전하는 회전자 자기장에 의해 유도된 자속을 전달한다는 점에서 변압기 코어와 유사하게 기능하므로 무방향성 실리콘강이 대부분의 발전기 고정자 응용 분야에 적합한 재료입니다. 얇은 게이지, 저손실 무방향성 등급은 주파수가 상승하는 고속 발전기에 사용되는 반면, 표준 게이지 등급은 자속 주파수가 유틸리티 네트워크 주파수에 가까운 저속 응용 분야에 사용됩니다.
풍력 터빈 발전기는 특히 까다로운 적용 시나리오를 제시합니다. 직접 구동 영구 자석 풍력 발전기의 고정자 코어는 외경이 4미터를 초과할 수 있으며 수만 개의 개별 적층을 포함할 수 있으며, 모두 대형 마더 코일에서 공급된 슬릿 무방향성 실리콘 강철 스트립으로 펀칭되었습니다. 전체 마더 코일 폭과 길이에 대한 일관성 요구 사항은 극단적입니다. 투자율이나 두께의 변화로 인해 발전기 출력에 코깅 토크와 진동이 발생하여 에너지 생산량이 감소하고 기계적 피로가 가속화됩니다. 이러한 이유로 선도적인 터빈 OEM은 전체 코일 폭에 걸쳐 엄격하게 제어된 자기 균일성을 갖춘 프리미엄 풍력 관련 무방향성 등급을 지정합니다.
주요 응용 분야 외에도 실리콘 강철 마더 코일은 전력 변압기 또는 모터 사용과 별개로 특정 재료 요구 사항을 부과하는 다양한 특수 전자기 코어 응용 분야를 제공합니다.
특정 응용 분야에 적합한 실리콘강 마더 코일 등급을 선택하려면 해당 응용 분야의 자기적, 기계적 및 가공 요구 사항을 재료의 공개된 특성과 일치시켜야 합니다. 다음 표에는 일반적인 등급 사양과 함께 주요 적용 분야가 요약되어 있습니다.
| 신청 | 강철 종류 | 일반적인 두께 | 주요 속성 요구 사항 |
|---|---|---|---|
| 전력/배전 변압기 | 곡물 중심(HiB) | 0.23~0.30mm | 압연 방향의 초저 철손 |
| EV 견인 모터 | 무방향성(높은 Si, 얇은) | 0.20 – 0.35mm | 고주파수 손실이 적고 등방성 투자율 |
| 산업용 모터(IE3/IE4) | 무방향성(반가공) | 0.50 – 0.65mm | 일관된 투과성, 스탬핑 후 어닐링 가능 |
| 풍력 터빈 발전기 | 무 지향성(프리미엄) | 0.35~0.50mm | 전체 코일 폭에 걸쳐 균일한 투자율 |
| 계기 / 변류기 | 곡물 지향(세련된 도메인) | 0.23 – 0.27mm | 높은 투자율, 낮은 잔류성 |
| HF 전원 변압기 | 무방향성(초박형) | 0.08 – 0.20mm | 20~200kHz에서 최소 와전류 손실 |
여러 가지 새로운 기술 응용 분야에서는 기존 전력 인프라 및 기존 모터 응용 분야를 뛰어넘는 실리콘 강철 마더 코일에 대한 새롭고 더욱 까다로운 요구 사항이 만들어지고 있습니다.
100년 된 전력 변압기 기술부터 차세대 EV 드라이브트레인 및 솔리드 스테이트 전력 변환에 이르기까지 실리콘 강철 마더 코일이 제공하는 광범위한 응용 시나리오는 전기 에너지 변환에서 재료의 기본적이고 대체할 수 없는 역할을 반영합니다. 각 응용 분야에는 마더 코일의 생산 매개변수까지 직접 추적하는 자기, 치수 및 표면 품질 요구 사항의 고유한 조합이 적용되므로 올바른 등급, 두께 및 코팅 시스템의 사양은 전자기 코어 설계에서 가장 중요한 엔지니어링 결정 중 하나입니다.
+86-523 8891 6699 
+86-523 8891 8266 
info@tl-core.com 
중국 장쑤성 타이저우시 량서 거리 제3산업단지 1호 
中文简体
Home