Пластина трансформаторная рулонная УМ — холоднокатаная анизотропная электротехническая сталь
Пластина трансформаторная рулонная УМ — это холоднокатаная анизотропная электротехническая сталь с упорядоченной магнитной структурой, поставляемая в рулонах и предназначенная для изготовления магнитопроводов силовых и распределительных трансформаторов. Обозначение УМ (улучшенная магнитная) указывает на повышенные магнитные свойства материала по сравнению с базовыми марками: сниженные удельные потери и увеличенную магнитную проницаемость в направлении прокатки.
Материал производится методом холодной прокатки с последующей рекристаллизационной и магнитной текстурной обработкой, формирующей ориентировку кристаллитов вдоль направления прокатки. Это обеспечивает минимальные потери на гистерезис и вихревые токи при работе в условиях переменного магнитного поля частотой 50 Гц. Пластина УМ поставляется с электроизоляционным покрытием, которое наносится с двух сторон и выдерживает межламельную изоляцию при коэффициенте заполнения пакета не менее 0,95.
Технические характеристики и сортамент
Рулонная пластина УМ выпускается толщиной 0,23–0,50 мм и шириной 600–1000 мм. Магнитные свойства контролируются при индукции 1,7 Тл и частоте 50 Гц. Удельные потери для марки УМ составляют 1,10–1,30 Вт/кг при толщине 0,35 мм, что соответствует классу анизотропной стали с улучшенной текстурой. Коэрцитивная сила не превышает 20 А/м, а магнитная индукция в поле 800 А/м достигает 1,78–1,83 Тл.
| Толщина, мм | Удельные потери, Вт/кг | Индукция, Тл | Коэффициент заполнения | Удельное сопротивление, мкОмм |
|---|---|---|---|---|
| 0,23 | 0,95–1,05 | 1,78–1,82 | 0,95 | 0,48 |
| 0,27 | 1,05–1,15 | 1,79–1,83 | 0,96 | 0,48 |
| 0,30 | 1,15–1,25 | 1,80–1,84 | 0,96 | 0,48 |
| 0,35 | 1,10–1,30 | 1,78–1,83 | 0,97 | 0,48 |
| 0,50 | 1,35–1,55 | 1,77–1,82 | 0,97 | 0,48 |
Применение в трансформаторостроении
Пластина УМ используется при производстве шихтованных магнитопроводов стержневого и броневого типа для силовых трансформаторов классов напряжения 6–110 кВ, распределительных подстанций, а также для тороидальных сердечников измерительных трансформаторов тока и напряжения. Материал применяется в магнитных системах сухих и масляных трансформаторов, работающих при температуре окружающей среды от –60 до +120 C.
Основные направления использования рулонной пластины УМ:
- шихтованные пакеты магнитопроводов силовых трансформаторов мощностью 25–63000 кВА;
- сердечники трансформаторов для преобразовательных агрегатов и выпрямительных установок;
- магнитопроводы реакторов и дросселей, работающих в сетях с несинусоидальными токами;
- тороидальные сердечники для трансформаторов малой мощности в системах релейной защиты;
- магнитные экраны и шунты в высоковольтном оборудовании распределительных устройств.
Особенности обработки и сборки
При раскрое рулонной пластины УМ на гильотинных ножницах и линиях продольной резки необходимо учитывать анизотропию магнитных свойств: направление прокатки должно совпадать с направлением магнитного потока в стержне и ярме. Резка выполняется без образования заусенцев, так как наличие грата увеличивает межлистовые потери и снижает коэффициент заполнения пакета. После штамповки пластины проходят отжиг для снятия механических напряжений, который проводится в защитной азотной атмосфере при температуре 800–850 C.
Сборка магнитопровода из пластин УМ выполняется методом шихтовки «вперекрышку» для компенсации воздушных зазоров в стыках. Стяжка пакета осуществляется шпильками или бандажами из стеклоленты с последующей пропиткой лаком. Контроль качества готового магнитопровода включает измерение потерь холостого хода и тока намагничивания, которые для стали УМ на 8–12 % ниже, чем для стандартной анизотропной стали без улучшенной текстуры.
Вопросы и ответы
Чем пластина УМ отличается от обычной анизотропной стали?
Пластина УМ имеет улучшенную кристаллографическую текстуру с более совершенной ориентацией зерен, что снижает удельные потери на 8–12 % и повышает магнитную проницаемость в направлении прокатки при одинаковой толщине.
Какая толщина пластины УМ оптимальна для силовых трансформаторов?
Для трансформаторов мощностью до 1000 кВА применяют пластину 0,30–0,35 мм, для более мощных агрегатов — 0,23–0,27 мм, что снижает потери на вихревые токи при повышенной индукции.
Требуется ли отжиг пластин УМ после механической резки?
Да, после резки и штамповки необходим рекристаллизационный отжиг при 800–850 C в азотной среде для восстановления магнитных свойств, нарушенных механическими напряжениями в зоне реза.
Какое покрытие наносится на пластину УМ?
Применяется электроизоляционное покрытие на основе фосфатов магния и алюминия с добавлением органического связующего, обеспечивающее удельное сопротивление изоляции не менее 5 Омм и стойкость к температурам отжига.
