Nous prendrons en considération les deux facteurs suivants lors de la sélection de l'acier, l'un est l'usinabilité de l'acier, l'autre est le caractère vervice pendant le traitement, nous espérons que l'acier a une faible résistance et un allongement élevé, ce qui le rend facile à couper , cachet ou formulaire. Mais au service de l'acier, nous espérons qu'il a une haute résistance, de bonnes performances d'impact pour subir des conditions de service extrêmes. Pour ces deux raisons, il convient de sélectionner un acier adapté à ses propriétés mécaniques. Les propriétés mécaniques principales incluent Limite d'élasticité La limite d'élasticité ou le point d'élasticité d'un matériau est défini dans l'ingénierie et la science des matériaux comme la contrainte à laquelle un matériau commence à se déformer plastiquement. Avant la limite d'élasticité, le matériau se déformera élastiquement et reviendra à sa forme d'origine lorsque la contrainte appliquée sera supprimée. Une fois la limite d'élasticité dépassée, une partie de la déformation sera permanente et irréversible. Résistance à la traction La résistance à la traction est indiquée par la contrainte maximale avant la rupture de l'éprouvette. En général, il indique quand la rétreinte se produira. Élongation L'allongement, ou le pourcentage d'allongement à la rupture, est défini comme la variation de la longueur entre repères après rupture par unité de la longueur entre repères d'origine. Un allongement élevé signifie que le matériau peut supporter une grande déformation permanente avant rupture, ou une grande déformabilité. Les paramètres limite d'élasticité, résistance à la traction, allongement sont mesurés par essai de traction. Énergie d'impact L'énergie d'impact, ou ténacité, est déterminée par l'énergie absorbée par l'éprouvette lors de la rupture lors de l'essai d'impact. Elle est mesurée en unités de joules. L'énergie d'impact indique la résistance du matériau à la charge d'impact. Il est testé par le test charpy V-notch. Si un soudage est nécessaire pendant le processus, nous devons tenir compte des performances de soudage de l'acier. Soudage Pour l'acier, le soudage est une fabrication consistant à combiner différentes pièces d'acier ensemble. Dans le soudage, normalement les sites de liaison fondent ensemble et refroidissent pour former un joint solide, comme le soudage à l'arc électrique, le soudage au gaz et le soudage par résistance électrique. Soudabilité La soudabilité, également appelée joignabilité, d'un matériau fait référence à son aptitude à être soudé. La plupart des aciers peuvent être soudés, mais certains sont plus faciles à souder que d'autres. Il influence grandement la qualité de la soudure et est un facteur important dans le choix du procédé de soudage à utiliser.    

Concernant « Est acier au silicium En termes simples, la « forte » de l'acier au silicium se reflète davantage dans ses propriétés électromagnétiques que dans sa résistance mécanique aux chocs, telle que nous l'entendons habituellement. En tant que matériau fonctionnel, sa résistance mécanique est suffisante pour répondre aux exigences de transformation et d'utilisation de son usage spécifique, mais elle n'est pas au cœur de sa conception. Le degré « fort » de l'acier au silicium dans différentes dimensions :Résistance mécanique (traction et résistance aux chocs) : En termes de résistance à la traction et aux chocs, l'acier au silicium présente des performances moyennement faibles. Sa résistance à la traction se situe généralement entre 370 et 540 MPa, ce qui est supérieur à celui des plastiques ordinaires, mais bien inférieur à celui des aciers de construction spécialisés (tels que acier à haute résistance, qui peut atteindre plus de 1000 MPa). Performances électromagnétiques (pertes fer, induction magnétique) : En termes de pertes fer et d'induction magnétique, l'acier au silicium présente des performances exceptionnelles et extrêmement robustes, ce qui constitue son principal atout. Une faible perte fer se traduit par un rendement énergétique élevé et une production de chaleur réduite. Une induction magnétique élevée permet de réduire la taille et le poids des équipements électriques. Performances du procédé (adaptabilité à l'emboutissage, au cisaillement et autres traitements) : À cet égard, l'acier au silicium se comporte plutôt bien. Il présente une certaine plasticité, une certaine ténacité et une certaine planéité de surface, ce qui lui permet de répondre aux exigences de l'emboutissage, du cisaillement et laminage des noyaux de moteurs et de transformateurs. Une compréhension approfondie de la « force » de l'acier au siliciumD'après les informations ci-dessus, on peut voir que pour évaluer si l'acier au silicium est « résistant », il est nécessaire de combiner des scénarios spécifiques.L'avantage principal réside dans le rendement élevé et les économies d'énergie de ses performances électromagnétiques : la force de l'acier au silicium réside principalement dans ses propriétés magnétiques douces. Dans un champ magnétique alternatif, il doit être facilement magnétisé et démagnétisé, tandis que sa consommation d'énergie (pertes fer) doit être la plus faible possible. Ceci est directement lié au rendement des transformateurs et des moteurs. Selon les statistiques, la modernisation des transformateurs existants avec de l'acier au silicium haut de gamme permet d'économiser presque autant d'électricité par an que la production d'électricité de la centrale des Trois-Gorges, ce qui témoigne de son importante contribution aux économies d'énergie. La résistance mécanique repose sur le principe de conformité aux exigences de traitement et d'utilisation : la résistance mécanique de l'acier au silicium remplit pleinement sa fonction. Une résistance ou une dureté excessive peut entraîner des difficultés de découpage et une usure rapide de l'outil. Cependant, une résistance trop faible peut compromettre la stabilité structurelle du noyau dans un moteur à grande vitesse. Par conséquent, sa résistance est contrôlée dans une plage appropriée, capable de résister à la force électromagnétique, à la force centrifuge et à la pression d'empilage, tout en facilitant l'emboutissage à grande échelle et de haute précision. Le point faible à noter : bien que sa résistance globale soit suffisante, l'acier au silicium, en particulier l'acier au silicium laminé à froid, est relativement sensible aux contraintes de traitement. Le cisaillement, la flexion et d'autres traitements peuvent générer des contraintes et des déformations à l'intérieur du matériau, ce qui peut dégrader ses propriétés magnétiques dans une certaine mesure. Par conséquent, dans certaines situations exigeant des performances extrêmement élevées, un recuit du noyau de fer complet peut être nécessaire pour éliminer ces contraintes et restaurer ses meilleures performances électromagnétiques.

Acier au silicium Ce n'est pas du fer doux. Ce sont deux matériaux magnétiques doux, présentant des différences marquées en termes de composition, de propriétés et d'applications principales. Pour vous aider à saisir rapidement leurs différences fondamentales, les informations suivantes résument leurs principales caractéristiques.1. Acier au silicium (tôle d'acier au silicium): L'acier au silicium est principalement composé d'un alliage fer-silicium, dont la teneur en silicium varie généralement de 0,5 % à 4,8 %. Ses principales caractéristiques sont une résistivité élevée, une perméabilité magnétique élevée, un faible champ coercitif et des pertes par courants de Foucault minimales. Néanmoins, plus la teneur en silicium augmente, plus la fragilité de l'acier au silicium augmente. Il est principalement utilisé dans le domaine du courant alternatif, notamment dans les noyaux de moteurs électriques, transformateurs, et des relais. 2. Fer doux (fer pur électromagnétique / fer pur industriel) : Le fer doux est principalement constitué de fer de haute pureté, avec une teneur en carbone inférieure à 0,04 % et des traces minimes d'autres impuretés. Ses principales caractéristiques sont une forte magnétisation à saturation, un faible coût et une excellente aptitude à la mise en œuvre. Cependant, en raison de sa faible résistivité, il présente d'importantes pertes par courants de Foucault sous champ magnétique alternatif. Il est donc généralement utilisé en courant continu (CC) ou dans les champs magnétiques statiques, notamment dans les noyaux électromagnétiques, les épanouissements polaires et les blindages magnétiques.Pourquoi cette confusion ?L'acier au silicium et le fer doux sont souvent associés car ce sont des matériaux magnétiques doux. Ces matériaux partagent une boucle d'hystérésis étroite, sont facilement magnétisés et démagnétisés. Cela signifie qu'ils dirigent et concentrent efficacement les lignes de flux magnétique, et leur magnétisme disparaît rapidement après la disparition du champ magnétique, contrairement aux aimants qui conservent leur magnétisme pendant de longues périodes.Historiquement, les premiers moteurs et transformateurs utilisaient directement du fer doux ou de l'acier à faible teneur en carbone comme noyau. Cependant, on a découvert plus tard que l'ajout de silicium au fer pur améliorait considérablement ses performances en courant alternatif (CA). Cela a conduit au développement de l'acier au silicium spécifiquement pour les applications CA, qui est progressivement devenu un matériau courant dans le secteur de l'énergie.Résumé:En termes simples, vous pouvez comprendre leurs rôles comme suit :L'acier au silicium s'apparente davantage à un acier spécialisé pour les environnements CA, sacrifiant une certaine ténacité (l'ajout de silicium provoque une fragilité) pour obtenir une résistivité élevée, réduisant ainsi efficacement les pertes par courants de Foucault.Le fer doux est un puissant catalyseur dans les champs magnétiques continus ou statiques. Sa magnétisation à saturation extrêmement élevée génère un champ magnétique puissant, mais il ne résiste pas aux inversions de magnétisation à haute fréquence du courant alternatif.

Les types de moteurs utilisés dans drones Les choix de moteurs dépendent principalement de leur taille, de leur fonction et de leurs exigences de performance. En général, la grande majorité des drones grand public et industriels utilisent des moteurs sans balais, tandis que certains drones miniatures ou jouets peuvent être équipés de moteurs à balais ou de moteurs à coupelle creuse. Lors du choix d'un moteur, les points suivants doivent être soigneusement pris en compte :1. Types et utilisations des drones : Définissez clairement si votre drone est destiné à la photographie aérienne, à la course, à la pulvérisation agricole ou au transport de charges lourdes.2. Poids total et charge : estimez le poids total au décollage du drone, incluant le châssis, la batterie, la caméra et tout autre équipement. Cela détermine la poussée totale nécessaire.3. Adaptation des hélices : Les moteurs et les hélices doivent être parfaitement adaptés. Les grandes hélices sont adaptées aux moteurs à faible KV, et les petites hélices aux moteurs à haut KV. Moteurs KV, suivant le principe « grand avec faible, petit avec élevé ». Il est préférable de se référer au tableau de poussée moteur-hélice fourni par le fabricant du moteur pour le choix.4. Tension de la batterie : la valeur KV du moteur doit correspondre à la tension de la batterie (comme 3S, 4S, 6S, etc.) pour garantir que le moteur fonctionne dans une plage de puissance appropriée.Comment comprendre les paramètres du moteur :1. Valeur KV : La valeur KV représente l'augmentation de la vitesse de rotation (tr/min/V) qu'un moteur peut atteindre pour chaque volt de tension supplémentaire à vide. Une valeur KV élevée signifie une vitesse de rotation plus élevée, mais un couple relativement faible. Les moteurs à valeur KV élevée sont généralement associés à de petites hélices pour les drones de course ; tandis que les moteurs à faible valeur KV se concentrent davantage sur le couple et peuvent entraîner des hélices plus grandes, ce qui les rend adaptés aux drones agricoles et logistiques qui nécessitent une capacité de charge et une stabilité accrues.2. Taille du stator : Généralement exprimée en diamètre x hauteur (par exemple, 100 x 33 mm). À valeur KV égale, un stator plus grand indique généralement un potentiel de puissance et de couple supérieur pour le moteur.3. Puissance nominale : Puissance à laquelle un moteur peut fonctionner en continu, ce qui affecte directement la capacité de charge et les performances de vol continu d'un drone. La puissance des moteurs des drones industriels est nettement supérieure à celle des drones grand public.4. Adaptation et efficacité : Le moteur, le variateur électronique (ESC), l'hélice et la batterie doivent être parfaitement adaptés pour obtenir des performances optimales. Une configuration inadaptée peut entraîner une baisse de rendement, une surchauffe, voire des dommages. Les moteurs des drones grand public se concentrent sur une intégration élevée, un faible bruit et une efficacité ; les moteurs des drones de qualité industrielle, en revanche, visent un couple élevé, une fiabilité élevée et une forte capacité de charge, avec une puissance considérablement accrue ; tandis que les moteurs du marché du bricolage (tels que Hobbywing et T-Motor) offrent aux passionnés une large gamme d'options de performances et d'espace de personnalisation.

CRGO (acier au silicium à grains orientés laminé à froid) et CRNGO (acier au silicium laminé à froid à grains non orientés) Ce sont des produits en acier spécialisés, principalement utilisés dans les applications électriques en raison de leurs propriétés magnétiques supérieures. Voici une comparaison détaillée :1. Définition et caractéristiques de baseAcier au silicium à grains orientés laminé à froid (CRGO) : Ce matériau subit un procédé spécial de laminage à froid et de recuit qui aligne les grains cristallins dans une direction (orientation) spécifique. Cette orientation améliore les propriétés magnétiques dans le sens du laminage, ce qui le rend idéal pour les applications où le flux magnétique est principalement directionnel, comme noyaux de transformateur.CRNGO (acier au silicium laminé à froid à grains non orientés) : En revanche, le CRNGO ne présente pas d'orientation de grain préférentielle. Ses grains sont orientés aléatoirement, ce qui lui confère des propriétés magnétiques isotropes (similaires dans toutes les directions). Il est donc adapté aux machines tournantes comme moteurs et générateurs électriques, là où le champ magnétique change de direction.2. Processus de productionLe CRGO et le CRNGO sont tous deux produits par une série d'étapes comprenant le laminage à chaud, le laminage à froid et le recuit. Cependant, le CRGO nécessite une étape critique supplémentaire : le laminage à froid secondaire et le recuit à haute température pour développer la texture Goss (110)[001], responsable de sa structure à grains orientés. Le CRNGO, en revanche, ne subit pas ce processus de développement de texture, ce qui explique sa nature non orientée.3. Applications clésCRGO : Son application principale concerne les noyaux des transformateurs de puissance et de distribution. Sa perméabilité magnétique élevée et ses faibles pertes dans le noyau dans le sens de laminage le rendent particulièrement efficace pour minimiser les pertes d'énergie lors du transport d'électricité.CRNGO : Il est principalement utilisé dans la fabrication de stators et de rotors pour moteurs électriques (notamment dans les applications automobiles comme les véhicules électriques), de générateurs et de petits transformateurs, où le champ magnétique n'est pas unidirectionnel. Sa nature isotrope garantit des performances constantes, quelle que soit la direction du champ magnétique.4. Contexte du marché et de l'industrieLe marché mondial de ces matériaux est important et en pleine croissance, porté en grande partie par l'essor du secteur des énergies renouvelables et de l'industrie des véhicules électriques (VE). La demande de CRNGO est particulièrement stimulée par la croissance rapide de la production de VE, car il s'agit d'un composant essentiel des moteurs de traction performants. La Chine est un important producteur et consommateur de CRGO et de CRNGO. En 2022, la production chinoise de CRNGO s'élevait à environ 4,5 millions de tonnes, soit plus de 60 % de la production mondiale.Le CRGO et le CRNGO sont des matériaux hautes performances essentiels dans l'industrie électrique. Le choix dépend essentiellement de l'application :Le CRGO est le matériau de choix pour les équipements statiques comme les transformateurs, où les champs magnétiques sont directionnels. Le CRNGO est indispensable pour les machines tournantes comme les moteurs et les générateurs, où les champs magnétiques sont multidirectionnels. La croissance des exigences en matière d'efficacité énergétique et l'électrification des transports sont des moteurs clés de l'innovation continue et de l'expansion du marché du CRGO et du CRNGO.

1. Définition et composants principaux• Composition de base : À base de fer (Fe), on y ajoute 2,8 % à 3,5 % de silicium (Si), ainsi que des traces de carbone, d'aluminium, de manganèse et d'autres éléments. L'ajout de silicium augmente significativement la résistivité (réduisant les pertes par courants de Foucault) tout en maintenant une perméabilité magnétique élevée.• Orientation des grains : Grâce aux processus de laminage à froid et de recuit, une texture Goss (orientation cristalline (110)[001]) est formée, concentrant fortement la direction de magnétisation le long de la direction de laminage, et la perméabilité magnétique peut être 3 à 5 fois supérieure à celle de l'acier non orienté.2. Étapes clés du processus de productionLaminage à chaud : Formage initial jusqu'à une épaisseur de 2-3 mm.Laminage à froid : Laminage à température ambiante jusqu'à l'épaisseur cible (0,18-0,35 mm), avec un taux de compression supérieur à 80 %, et induction préliminaire de l'orientation des grains.Traitement de recuit :• Recuit primaire : Élimination des contraintes de laminage à froid.• Recuit de recristallisation secondaire : à haute température (> 1200 °C), pour aligner complètement les grains dans le sens de laminage, qui est le processus principal.Revêtement isolant : Revêtement de surface avec des couches de phosphate ou de céramique pour réduire les courants de Foucault entre les tôles et prévenir la corrosion.3. Avantages en termes de performances• Faible perte de fer : l'orientation des grains réduit la perte par hystérésis, les valeurs de perte de fer typiques étant inférieures de plus de 50 % à celles de l'acier non orienté.•Force de saturation magnétique élevée : atteignant 1,8 à 2,0 T, elle prend en charge une transmission d'énergie efficace.• Faible magnétostriction : réduit le bruit de vibration de 30 à 50 dB, adapté aux environnements calmes (tels que les transformateurs dans les zones résidentielles).• Facteur d'empilage élevé : > 95 %, permettant une conception compacte et économisant de l'espace matériel.4. Domaines d'application :•Transformateurs de puissance:Le noyau représente 70 % du coût, et Acier CRGO peut améliorer l’efficacité à plus de 99 %.•Équipements d'énergie renouvelable : Générateurs d'éoliennes, moteurs de véhicules électriques (haute densité de puissance).•Instruments de précision : équipements IRM, capteurs de haute précision (reposant sur la stabilité du champ magnétique).5. Tendances de développement futures• Développement ultra-mince : épaisseur avancée de 0,10 à 0,18 mm pour application dans les micro-transformateurs électroniques.• Technologie de revêtement : couches nano-isolantes pour réduire davantage les pertes par courants de Foucault.•Fabrication verte : Taux de recyclage des ferrailles > 90 %, réduisant l’empreinte carbone.

Acier au silicium (acier électrique)• Caractéristiques : L'acier au silicium est le matériau de base le plus traditionnel. L'ajout de silicium (généralement de 3 à 5 %) augmente la résistivité pour réduire les pertes par courants de Foucault tout en maintenant une perméabilité magnétique élevée. Laminé à froid tôles d'acier au silicium ont une orientation des grains, ce qui peut optimiser davantage le chemin du flux magnétique.• Avantages : Faible coût, résistance mécanique élevée et processus de fabrication mature, adapté aux applications à fréquence industrielle (50/60 Hz).• Inconvénients : Les pertes fer augmentent significativement aux hautes fréquences (pertes par hystérésis + pertes par courants de Foucault) et le rendement est inférieur à celui des nouveaux matériaux.• Applications :• Pouvoir transformateurs (systèmes de distribution et de transport) ;• Transformateurs industriels (équipements moyenne et basse fréquence).2. Alliage amorphe (acier amorphe)• Caractéristiques : Structure métal-verre avec arrangement atomique désordonné (comme l'alliage fer-bore-silicium), magnétisme isotrope, réduisant significativement les pertes par courants de Foucault et hystérésis. Les pertes de fer sont de 70 à 80 % inférieures à celles de l'acier au silicium.• Avantages : rendement ultra élevé (perte à vide extrêmement faible), respectueux de l'environnement et économe en énergie.• Inconvénients : fragilité mécanique élevée, traitement difficile, densité de flux magnétique de saturation relativement faible (environ 1,5 T) et coût 1,5 à 2 fois supérieur à celui de l'acier au silicium.• Applications :• Transformateurs de distribution à haut rendement (en particulier dans les scénarios d’économie d’énergie) ;• Systèmes d’énergie renouvelable (onduleurs photovoltaïques, transformateurs éoliens). 3. Ferrite•Caractéristiques : Matériau céramique (à base de MnZn/NiZn), haute résistivité (>10^6 Ω·m), supprime naturellement les courants de Foucault, mais la perméabilité magnétique varie considérablement avec la température.•Avantages : Excellentes performances haute fréquence (1 kHz - 1 MHz), petite taille, coût modéré.•Inconvénients : Faible densité de flux de saturation (

CRGO (Cold Rolled Grain Oriented, acier au silicium à grains orientés laminé à froid) les noyaux sont devenus le matériau de base dans la fabrication des transformateurs En raison de leurs propriétés matérielles uniques et de leurs performances électromagnétiques, voici les principales raisons de leur large adoption :1. Faibles pertes en fer• Amélioration de l’efficacité énergétique : Acier CRGOGrâce à l'ajout de silicium (3 à 4 %) et au laminage à froid, la structure granulaire directionnelle se forme, réduisant considérablement les pertes par hystérésis et par courants de Foucault. Cela permet de réduire d'environ 30 à 50 % les pertes à vide des transformateurs et, sur une exploitation à long terme, de réaliser d'importantes économies d'énergie.• Haute résistivité : l’élément silicium augmente la résistivité de l’acier, inhibe la génération de courants de Foucault et réduit davantage la proportion d’énergie convertie en chaleur.2. Haute perméabilité magnétique• Conduction efficace du flux magnétique :L'alignement directionnel des grains dans le sens de laminage crée une structure hautement orientée, permettant au flux magnétique de se propager efficacement le long d'un chemin à faible résistance. Cela réduit le besoin en courant magnétisant et améliore le rendement énergétique des transformateurs.• Densité de flux magnétique à saturation élevée :Les grades CRGO à haute teneur en silicium (par exemple, les grades à haute perméabilité) peuvent transporter un flux magnétique plus élevé dans des volumes plus petits, ce qui permet des conceptions de transformateurs compacts tout en maintenant les performances. Ceci est essentiel pour les systèmes électriques modernes nécessitant des solutions peu encombrantes sans compromettre la capacité.3. Magnétostriction réduite• Réduction du bruit et des vibrations :La teneur en silicium optimisée et la structure granulaire de l'acier CRGO suppriment l'effet de magnétostriction (déformation du matériau due aux variations du champ magnétique). Cela réduit considérablement le bruit de fonctionnement et les vibrations mécaniques, ce qui en fait un acier idéal pour les environnements sensibles au bruit tels que les zones résidentielles, les hôpitaux ou les centres de données.• Stabilité du matériau :Une magnétostriction plus faible minimise également les contraintes structurelles à long terme sur le noyau, améliorant ainsi la durabilité et la fiabilité du transformateur dans des conditions de charge cyclique.4.Facteur d'empilement élevé• Efficacité matérielle améliorée :La surface lisse et l'épaisseur uniforme des tôles d'acier CRGO permettent un taux d'empilement supérieur à 95 % lors de l'assemblage du noyau. Cela minimise les entrefers, optimise la structure du circuit magnétique et réduit le gaspillage de matière.• Précision mécanique :La cohérence dimensionnelle élevée des tôles CRGO garantit une géométrie de noyau stable, améliorant la répétabilité de fabrication et les performances opérationnelles des transformateurs haute puissance.5. Compatibilité des processus• Compatibilité des structures laminées :L'acier CRGO est utilisé sous forme de tôles minces, avec des couches isolantes intercalaires (par exemple, des couches d'oxyde ou des revêtements organiques) pour isoler les tôles. Cela bloque les courants de Foucault et réduit les pertes d'énergie tout en préservant l'efficacité magnétique.• Stabilité mécanique :Ce matériau présente une élasticité mécanique et une résistance à la fatigue élevées, garantissant la stabilité dimensionnelle du noyau sous contrainte électromagnétique prolongée. Cette propriété prolonge la durée de vie du transformateur et réduit les besoins de maintenance, même sous des charges opérationnelles cycliques. Inconvénients et compromis :Bien que Acier CRGO Son coût et son poids sont environ 20 à 30 % supérieurs à ceux de l'acier au silicium classique. Ses avantages inégalés en termes d'efficacité énergétique, de longévité et de fiabilité le rendent indispensable dans les applications de transformateurs de puissance. Il est particulièrement essentiel pour : • Transformateurs haute tension (>11 kV) :Permet une transmission d’énergie efficace avec des pertes minimales sur des réseaux électriques étendus.• Transformateurs de distribution à haut rendement énergétique :Conforme aux réglementations mondiales en matière d'économie d'énergie en réduisant les coûts opérationnels du cycle de vie grâce à des pertes de noyau inférieures.• Systèmes exigeant une précision accrue :Offre des performances stables dans des environnements sensibles au bruit ou critiques en termes de fiabilité, tels que les centres de données, les infrastructures d'énergie renouvelable (convertisseurs solaire/éolien) et les équipements d'imagerie médicale.Résumé:Les noyaux CRGO minimisent les pertes magnétiques et optimisent l'efficacité magnétique grâce aux effets synergétiques de leur structure à grains orientés et de leur alliage de silicium. Cette technologie est non seulement conforme aux normes mondiales d'efficacité énergétique, mais constitue également un matériau fondamental pour l'évolution des architectures de réseaux intelligents et la décarbonisation. l'organisation des systèmes électriques.

Le noyau de transformateur (également appelé noyau magnétique) est le composant central du circuit magnétique d'un transformateur. Le choix des matériaux influence directement le rendement, les pertes et les scénarios d'application du transformateur. En fonction de la fréquence de fonctionnement, des besoins en énergie et des facteurs de coût, les matériaux du noyau peuvent être classés selon les types suivants : 1. Traditionnel Tôles d'acier au silicium (Alliage Fe-Si) :​​Composition:Tôles d'acier laminées à froid avec une teneur en silicium comprise entre 0,8 % et 4,8 %, généralement d'une épaisseur de 0,35 mm ou moins.Caractéristiques:Induction magnétique à saturation élevée (Bs≈1,6–1,7T), adaptée aux scénarios de haute puissance à des fréquences de puissance (50/60 Hz).Empilage laminé : des revêtements isolants sont appliqués entre les couches pour réduire les pertes par courants de Foucault. Cependant, ces pertes augmentent considérablement à hautes fréquences.Applications :Principalement utilisé dans les transformateurs de puissance et les noyaux de moteurs pour les équipements électriques basse fréquence et haute puissance. 2. Noyau de ferriteComposition:Ferrite de manganèse-zinc (MnZn) ou de nickel-zinc (NiZn), classée comme oxydes métalliques magnétiques frittés.Caractéristiques:Haute résistivité : réduit considérablement les pertes par courants de Foucault à hautes fréquences, adapté à une gamme de fréquences de 1 kHz à 1 MHz.Densité de flux à faible saturation (Bs ≈10 kHz) :Noyaux de ferrite (MnZn/NiZn) ou alliages nanocristallins. Exigences en matière de pertes​Perte de noyau la plus faible :Alliages amorphes/nanocristallins.Optimisation des pertes haute fréquence :Ferrites. Coût et processusRentabilité et maturité :​Acier au silicium.Coût initial élevé avec un retour sur investissement à long terme :Alliages amorphes/nanocristallins.

Le noyau de transformateur Le transistor est le composant principal d'un transformateur de puissance. En tant que vecteur du circuit magnétique d'induction électromagnétique, il influence directement le rendement, le volume et la stabilité opérationnelle du transformateur.En termes de matériaux, les noyaux de transformateurs modernes sont principalement fabriqués par laminage acier au silicium feuilles (avec une teneur en silicium d'environ 3 à 5 %). L'ajout de silicium peut augmenter significativement la résistivité du fer et réduire les pertes par courants de Foucault, c'est-à-dire la consommation d'énergie inutile causée par l'induction électromagnétique du courant dans le noyau de ferLes tôles d'acier au silicium sont généralement laminées en fines feuilles de 0,3 mm ou 0,23 mm. Après avoir été recouvertes d'une couche isolante en surface, elles sont empilées couche par couche afin de réduire davantage l'influence des courants de Foucault.​Sa structure se divise en deux types : à noyau et à coque. Dans le cas du noyau, les enroulements du noyau s'enroulent autour de la colonne du noyau et sont principalement utilisés dans les transformateurs de puissance. Les noyaux à coque sont enroulés autour et sont couramment utilisés dans les petits transformateurs. La conception géométrique du noyau doit être calculée avec précision pour garantir un circuit magnétique dégagé et éviter la saturation magnétique.Une conception efficace du noyau est essentielle à la conservation de l'énergie dans les transformateurs. De nos jours, l'utilisation de nouveaux matériaux, tels que les alliages cristallins ultrafins, permet d'obtenir des noyaux présentant des pertes plus faibles et une perméabilité magnétique plus élevée, contribuant ainsi à la construction de réseaux électriques verts.

L'adoption d'une structure laminée dans noyaux de transformateur Il s'agit d'une conception clé en génie électrique, qui repose sur des principes physiques et des considérations d'ingénierie profonds. Le défi des pertes par courants de FoucaultLorsqu'un courant alternatif traverse les enroulements d'un transformateur, un champ magnétique variable est généré dans le noyau. Selon la loi de l'induction électromagnétique, ce champ magnétique variable induit un courant circulaire à l'intérieur du noyau. noyau de fer, appelé « courants de Foucault ». Si un seul noyau de fer est utilisé, ces courants de Foucault entraîneront une perte importante d'énergie sous forme de chaleur, ce qui non seulement réduira l'efficacité, mais pourrait également provoquer une surchauffe du noyau de fer. Solution pour structure laminéeCette conception peut être réalisée en empilant de fines feuilles de noyaux de fer et en recouvrant chaque feuille d'une couche isolante.1. Augmenter considérablement la résistance du trajet des courants de Foucault2. Limiter la plage d'écoulement du vortex dans une seule feuille mince3. Réduisez efficacement les pertes par courants de Foucault de plus de 90 %Optimisation des matériaux et des processusLes transformateurs modernes utilisent généralement acier au silicium Feuilles d'une épaisseur de 0,23 à 0,35 mm. L'ajout de silicium améliore encore la résistivité. L'empilement suit les lignes de champ magnétique, ce qui assure non seulement la fluidité du circuit magnétique, mais minimise également l'effet des courants de Foucault. Cette conception laminée apparemment simple est en fait la meilleure solution pour équilibrer efficacité, coût et fiabilité, et reste l'une des technologies de base dans la fabrication de transformateurs à ce jour.

À l’ère mondiale de la promotion de l’efficacité énergétique verte, les produits de première qualité acier au silicium, avec ses faibles pertes exceptionnelles et ses propriétés magnétiques élevées, est devenu un matériau clé pour une utilisation efficace de l'énergie. Dans les dix principaux domaines, il joue un rôle irremplaçable, son application dans le secteur des véhicules à énergies nouvelles étant particulièrement brillante. Le moteur d'entraînement, principale source d'énergie des véhicules à énergies nouvelles, exige des matériaux aux performances rigoureuses. Les faibles pertes de fer de l'acier au silicium de première qualité réduisent considérablement les pertes d'énergie lors du fonctionnement du moteur à haute fréquence. Des calculs montrent qu'un moteur d'entraînement fabriqué en acier au silicium de première qualité peut augmenter le rendement de conversion énergétique d'environ 15 %. Cela signifie qu'avec la même quantité d'électricité, un véhicule peut parcourir une plus grande distance. Par exemple, dans le cas d'un véhicule 100 % électrique d'une autonomie de 500 kilomètres, un moteur d'entraînement en acier de première qualité est utilisé. acier électrique peut augmenter l'autonomie d'environ 75 kilomètres.De plus, les excellentes performances magnétiques de l'acier au silicium de première qualité assurent une répartition plus uniforme du champ magnétique du moteur, réduisant ainsi le bruit de fonctionnement et prolongeant sa durée de vie. Sur le marché actuel des véhicules à énergies nouvelles, de plus en plus concurrentiel, l'acier au silicium de première qualité aide les constructeurs automobiles à améliorer les performances de leurs véhicules, orientant ainsi l'industrie vers une économie d'énergie et un respect de l'environnement accrus. Outre les véhicules à énergies nouvelles, l'acier au silicium de première qualité affiche également d'excellentes performances dans des secteurs tels que l'électroménager, les moteurs industriels et la production d'énergie éolienne, contribuant ainsi fortement à la conservation de l'énergie et à la réduction des émissions de carbone dans divers secteurs. Il mérite amplement d'être salué comme le fer de lance de l'efficacité énergétique verte.