Mar “cridhe” claochladair, tha pàirt chudromach aig cridhe an iarainn ann an tionndadh lùth electromagnetic. Chan e a-mhàin gu bheil buaidh aige air coileanadh èifeachdas lùtha claochladairean, ach tha e cuideachd ceangailte gu dìreach ri meud, cuideam agus earbsachd obrachaidh uidheamachd. Tha mean-fhàs stuthan cridhe iarainn, bho iarann glan gnìomhachais gu aloidhean neo-chruthach an-diugh, air a bhith na fhianais air leasachadh glòrmhor ann an teicneòlas claochladair.
Prìomh ghnìomh agus riatanasan coileanaidh cridhe iarainn
’S e prìomh obair cridhe an claochladair cuairt magnetach èifeachdach a thoirt seachad, a leigeas le lùth dealain a bhith air a thar-chur eadar diofar chuairtean tro phrionnsabal inntrigidh electromagnetic. Bidh coileanadh cridhe an iarainn a’ toirt buaidh dhìreach air comharran teicnigeach is eaconamach an claochladair. Is iad na riatanasan bunaiteach airson stuthan cridhe iarainn: call ìosal cridhe iarainn aig tricead sònraichte agus dùmhlachd sruth magnetach, agus dùmhlachd sruth magnetach àrd aig neart achaidh magnetach sònraichte.
Tha call a’ chridhe a’ gabhail a-steach dà phàirt: call hysteresis agus call sruth cuartachaidh. Tha call hysteresis co-cheangailte ri duilgheadas magnetachadh stuthan, agus tha call sruth cuartachaidh air adhbhrachadh leis an t-sruth cuairteachaidh air adhbhrachadh le sruth magnetach eile ann an cridhe an iarainn. Gus na call sin a lughdachadh, bu chòir gum biodh strì an aghaidh dealain àrd, treòiteachd magnetach àrd, agus co-èigneachadh ìosal aig stuthan cridhe iarainn air leth freagarrach.
Pròiseas mean-fhàs stuthan cridhe iarainn
Tha leasachadh stuthan cridhe claochladair air a bhith air turas fada is inntinneach. Bha na cridheachan claochladair as tràithe a’ cleachdadh uèir stàilinn charboin àbhaisteach no stàilinn charboin mar stuthan magnetach. Ann an 1885, leasaich factaraidh Gunz san Ungair a’ chiad chlaochladair aon-ìre le cuairt magnetach dùinte, agus bha a chridhe iarainn air a dhèanamh den t-seòrsa stuth seo.
Ann an 1900, fhuair RA Hadfield, Sasannach, agus feadhainn eile a-mach gum faodadh cur silicon ri stàilinn mhìn an aghaidh-sheasmhachd a leasachadh, call sruth cuartachaidh agus hysteresis a lughdachadh, agus an iongantas “cridhe-aois” a lughdachadh. Ann an 1903, thòisich na Stàitean Aonaichte agus a’ Ghearmailt a’ dèanamh siotaichean stàilinn silicon teth-roilichte, a’ comharrachadh toiseach linn nan siotaichean stàilinn silicon.
Tha duilgheadasan aig siotaichean stàilinn silicon teth-roilichte leithid coileanadh neo-chothromach agus call àrd. Anns na 1930an, chaidh adhartasan a dhèanamh ann an teicneòlas siotaichean stàilinn silicon fuar-roilichte. Ann an 1933, chleachd Gauss dà dhòigh roiligeadh fuar agus annealing gus stàilinn 3% Si a dhèanamh le feartan magnetach àrd air feadh an stiùiridh roiligeadh. Ann an 1935, cho-obraich Companaidh Stàilinn Armco anns na Stàitean Aonaichte le Companaidh Westinghouse gus tòiseachadh air cinneasachadh stàilinn silicon fuar-roilichte.
Às dèidh nan 1960an, sguir prìomh dhùthchannan gnìomhachais mean air mhean de bhith a’ dèanamh siotaichean stàilinn silicon teth-roiligeadh agus thionndaidh iad gu siotaichean stàilinn silicon fuar-roiligeadh le coileanadh nas fheàrr. Ann an 1964, leasaich Nippon Steel Corporation ann an Iapan siotaichean stàilinn silicon fuar-roiligeadh le gràn àrd-thruailleachd (stàilinn Hi-B), a’ lughdachadh call gun luchd claochladairean tuilleadh.
Anns na 1970an, nochd stuthan aloidhean neo-chruthach air an àrd-ùrlar eachdraidheil airson a’ chiad uair. Ann an 1974, leasaich United Microelectronics Corporation aloidhean neo-chruthach stèidhichte air iarann, agus ann an 1978, leasaich na Stàitean Aonaichte claochladairean cridhe iarainn neo-chruthach 10KVA. Tha call iarainn glè ìosal aig an t-seòrsa stuth ùr seo, dìreach 1/3-1/5 de dhuilleagan stàilinn silicon traidiseanta, a’ fosgladh linn ùr de shàbhalaidhean lùtha airson claochladairean.
Prìomh sheòrsaichean agus feartan stuthan cridhe iarainn
duilleag stàilinn silicon
'S e measgachadh bog magnetach de iarann sileaconach a th' ann an duilleag stàilinn sileaconach le susbaint gualain glè ìosal, mar as trice le susbaint sileaconach de 0.5-4.5%. Faodaidh cur sileacon ris an aghaidh dealain agus an treòiteachd magnetach as motha aig iarann a mheudachadh, èigneachadh, call cridhe, agus aois magnetach a lughdachadh. Faodar duilleagan stàilinn sileaconach a roinn ann an dà roinn: teth-roiligeadh agus fuar-roiligeadh, le fuar-roiligeadh air a roinn tuilleadh ann an seòrsachan stiùirichte agus neo-stiùiridh.
Tha duilleag stàilinn silicon neo-stiùirichte fuar-roilichte a’ toirt iomradh air aloidh de 0.5% ~ 4.0% (Si + Al), a tha air a roiligeadh fuar gu 0.65mm, 0.5mm, agus 0.35mm agus an uairsin air a losgadh agus air a chòmhdach gus a dhèanamh. Tha an seòrsa inneach gràin aige gu math sgapte, agus tha feartan magnetach gu math aonfhoirmeil aige anns a h-uile taobh.
Tha feartan treòiteachd magnetach àrd agus call ìosal aig stàilinn silicon stiùirichte anns an t-slighe a tha furasta a mhagnachadh, a choinnicheas ri riatanasan giùlain magnetach uidheamachd cumhachd statach leithid claochladairean. Tha ceàrn claonadh treòrachaidh gràin cuibheasach stàilinn silicon stiùirichte àbhaisteach (CGO) mu 7 °, agus tha luach so-leòntachd magnetach sàthaidh B8 os cionn 1.82 Tesla; Tha ceàrn claonadh treòrachaidh gràin cuibheasach stàilinn silicon stiùirichte àrd magnetach (Hi-B) mu 3 °, agus tha an luach B8 os cionn 1.90 Tesla.
aloidh neo-chruthach
'S e stuth gnìomhach meatailteach a th' ann an aloidh neo-chruthach le dadaman air an sgaoileadh air thuaiream ann am maitrís an stuth, aig a bheil co-dhèanamh "glainneach". Tha 80% iarann ann an aloidh neo-chruthach àbhaisteach, agus na pàirtean a tha air fhàgail nan boron agus silicon. Tha feartan neart inntrigidh magnetach sàthaidh àrd (1.54T), treòiteachd magnetach àrd, sruth brosnachaidh ìosal, agus call iarainn glè ìosal aig an stuth seo.
Chan eil call iarainn aloidhean neo-chruthach stèidhichte air iarann ach aon trian gu aon chòigeamh de chall iarainn siotaichean stàilinn silicon stiùirichte, a lughdaicheas call gun luchd claochladairean aloidh neo-chruthach le 70% gu 80% an taca ri claochladairean stàilinn silicon traidiseanta. Tha dùmhlachd sruth magnetach sàthaichte aloidhean neo-chruthach an ìre mhath ìosal (mu 1.5T), agus mar sin mar as trice thèid an dùmhlachd sruth magnetach reataichte a thaghadh mar 1.3-1.4T.
Tha tiughas an stiall aloidh neo-chruthach gu math tana, dìreach 0.03mm, agus mar thoradh air sin chan eil co-èifeachd lamination ann ach mu 80% airson cridhe an iarainn neo-chruthach. Ged a tha grabhataidh sònraichte nas ìsle aig aloidhean neo-chruthach na tha aig siotaichean stàilinn silicon, tha cuideam cridhe an iarainn fhathast caran trom.
Dealbhadh structar bunaiteach
Tha dealbhadh structar cridhe an claochladair air a dhol tro atharrachadh mòr cuideachd. Bhon chridhe iarainn lannaichte as tràithe, chun a’ chridhe iarainn C-chruthach, agus an uairsin chun a’ chridhe iarainn fàinne-chruthach (cridhe iarainn lùbte), tha feartan agus buannachdan fhèin aig gach structar.
Tha an cridhe iarainn cruinn air a dhèanamh le bhith a’ lùbadh stiallan stàilinn silicon, coltach ri fuaran cloca teann. Tha cuairt magnetach leantainneach aig an t-seòrsa cridhe iarainn seo gun bheàrnan èadhair, agus mar thoradh air sin tha strì magnetach ìosal agus èifeachdas àrd ann. An coimeas ri claochladairean lannaichte den aon chomas, tha buannachdan aig claochladairean toroidal leithid meud beag, cuideam aotrom, agus aodion magnetach ìosal.
Airson claochladairean aloidh neo-chruthach, air sgàth cho duilich ‘s a tha e na stuthan aca a ghearradh, mar as trice bidh iad air an dealbhadh mar structaran cridhe iarainn lùbte. Is e frèam a th’ ann an structar cridhe claochladair aon-ìre, agus tha structar cridhe claochladair trì-ìrean air a chruthachadh le bhith a’ co-chur ceithir frèamaichean ann an structar coltach ri structar trì-ìrean le còig colbhan. Leigidh an structar seo le gach lùbadh ìre a bhith air a chuir air dà fhrèam neo-eisimeileach den chuairt magnetach, a’ cur às gu h-èifeachdach do bhuaidh an treas shruth magnetach harmonic.
Pròiseas saothrachaidh stuth cridhe iarainn
Tha am pròiseas saothrachaidh airson siotaichean stàilinn silicon iom-fhillte, gu h-àraidh siotaichean stàilinn silicon treòraichte. Tha am pròiseas cinneasachaidh iom-fhillte, tha uinneag a’ phròiseis cumhang, agus tha an duilgheadas cinneasachaidh àrd. Canar “obair-làimhe thoraidhean stàilinn” ris.
Mar as trice bidh am pròiseas saothrachaidh airson siotaichean stàilinn silicon neo-stiùirichte fuar-roilichte a’ toirt a-steach: bileagan stàilinn rolaichte teth no bileagan tilgeadh leantainneach ann an corailean le tiugh de mu 2.3mm, agus an uairsin nighe searbhagach, roiligeadh fuar, lasadh, agus pròiseasan còmhdach film insulation. Airson toraidhean àrd-silicon, feumar an toiseach an àbhaistachadh aig 800-850 ℃ às deidh roiligeadh teth, agus an uairsin nighe searbhagach, roiligeadh fuar gu tiugh sònraichte, lasadh, an uairsin roiligeadh fuar aig ìre lughdachadh ìosal, agus mu dheireadh lasadh deireannach.
Is e an dòigh as cumanta airson aloidhean neo-chruthach a dhèanamh ceò meatailt leaghte a spìonadh air frèam lùbach copair rothlach aig astar luath, agus tha am meatailt leaghte air fhuarachadh agus air a chruadhachadh gu riban tana aig ìre 106 ℃ / s. Feumar an cuideam àrd a-staigh a chruthaichear le bhith a’ cuir às a lùghdachadh le bhith a’ lasadh eadar 200 ℃ agus 280 ℃ gus deagh fheartan magnetach fhaighinn.
Buannachdan sàbhalaidh lùtha stuthan cridhe iarainn
Tha lìonmhorachd de chlaochladairean ann agus tha comas mòr aca anns an t-siostam cumhachd, agus mar thoradh air sin bidh call iomlan mòr ann. Thathas a’ meas gu bheil call iomlan chlaochladairean ann an Sìona a’ dèanamh suas mu 10% de ghineadh cumhachd an t-siostaim. Faodaidh gach lùghdachadh 1% ann an call billeanan de chileavat-uair de dhealan a shàbhaladh gach bliadhna.
Tha buaidhean mòra sàbhalaidh lùtha aig claochladairean cridhe iarainn alloy neo-chruthach. Tha call gun luchd claochladairean cridhe alloy neo-chruthach sreath SH12 air a lùghdachadh mu 75% an taca ri claochladairean stàilinn silicon sreath S9. Ged a tha claochladairean alloy neo-chruthach nas daoire na claochladairean traidiseanta, tha na cosgaisean obrachaidh aca gu math ìosal, agus mar as trice bidh an ùine pàighidh air ais tasgaidh eadar 2-5 bliadhna.
Tha roinnean le leasachadh eaconamach air an riochdachadh le sgìrean Shanghai, Jiangsu, agus Zhejiang air claochladairean aloidh neo-chruthach a ghabhail os làimh air sgèile mhòr. Tha Companaidh Cumhachd Dealain Jiangsu eadhon an dùil loidhnichean ùra is ùraichte a stàladh san àm ri teachd, agus cha bu chòir cleachdadh claochladairean aloidh neo-chruthach a bhith nas lugha na 30%.
Gluasad leasachaidh stuthan cridhe iarainn
Tha stuthan cridhe iarainn a’ leasachadh a dh’ionnsaigh call iarainn ìosal agus ionduchadh magnetach àrd. Airson siotaichean stàilinn silicon, a’ gabhail a-steach stàilinn silicon neo-stiùirichte airson motaran àrd-èifeachdais le call iarainn ìosal, stàilinn silicon stiùirichte le ionduchadh magnetach àrd le call iarainn ultra-ìosal agus sònrachadh tana, agus stàilinn silicon àrd airson innealan dealain a shàbhaileas lùth meadhanach is àrd-tricead.
Tha feartan aig stàilinn àrd-silicon (aloidh Si Fe le 4.5% ~ 6.7% Si) le call iarainn air a lùghdachadh gu mòr aig triceadan àrda, treòiteachd magnetach as àirde, agus co-èigneachadh ìosal. Ach tha an susbaint Si aice ro àrd, agus tha a plasticity gu math bochd aig teòthachd an t-seòmair, ga dhèanamh duilich a roiligeadh agus a chruthachadh. An-dràsta, tha stuthan aloidh 6.5% Si Fe neo-stiùirichte air an ullachadh sa mhòr-chuid tro phròiseas in-shìoladh silicon.
Tha stuthan nano-atharraichte agus stuthan stèidhichte air bith-eòlas cuideachd nam measg nan stiùiridhean leasachaidh san àm ri teachd. Leis an iarrtas a tha a’ sìor fhàs airson dìon na h-àrainneachd, bidh leasachadh stuthan cridhe iarainn neo-phuinnseanta, bith-mhillidh, no ath-chuairteachail na stiùireadh rannsachaidh cudromach.
Co-dhùnadh
Tha mean-fhàs stuthan cridhe claochladairean air measgachadh foirfe fhaicinn de shaidheans stuthan agus innleadaireachd dealain. Bho stàilinn charboin àbhaisteach gu siotaichean stàilinn silicon, agus an uairsin gu aloidhean neo-chruthach, tha gach adhartas stuthan air ìre èifeachdais lùtha claochladairean a leasachadh gu mòr.
Anns an t-saoghal an-diugh far a bheil glèidhteachas lùtha agus lùghdachadh sgaoilidhean air a bhith na cho-aontachd chruinneil, chan e a-mhàin gu bheil taghadh stuthan cridhe iarainn èifeachdach co-cheangailte ri buannachdan eaconamach, ach cuideachd uallach àrainneachdail. San àm ri teachd, le nochdadh leantainneach stuthan agus phròiseasan ùra, cumaidh cridheachan claochladair orra a’ leasachadh a dh’ionnsaigh call nas ìsle agus èifeachdas nas àirde, a’ cur ri togail siostam lùtha uaine agus ìosal-charboin.
Àm puist: 29 Lùnastal 2025
