विद्युत इस्पात: गुण, प्रकार, उत्पादन और अनुप्रयोग

जीएनईई विद्युत इस्पात का तार

विद्युत इस्पात क्या है?

विद्युत इस्पातएक लौहचुंबकीय पदार्थ है जो लोहे से बना होता है जिसमें सिलिकॉन (Si) की अलग-अलग मात्रा 1% से 6.5% तक होती है। विद्युत इस्पात के विकास को विद्युत उपकरणों द्वारा प्रेरित किया गया था जिसके लिए स्टील की आवश्यकता होती थी जो गर्मी अपव्यय को कम कर सके, एक समस्या जिसके परिणामस्वरूप ऊर्जा बर्बाद होती थी। लोहा आर्थिक रूप से सबसे अच्छा विकल्प पाया गया, लेकिन इसकी अशुद्धियाँ इष्टतम नहीं थीं। यह पाया गया कि सिलिकॉन के जुड़ने से प्रतिरोधकता बढ़ गई, चुंबकीय पारगम्यता बढ़ गई और हिस्टैरिसीस हानि कम हो गई। सबसे व्यापक रूप से उपयोग किए जाने वाले वाणिज्यिक विद्युत स्टील में लगभग 3.25% Si होता है, क्योंकि उच्च सिलिकॉन सामग्री परिणामी सामग्री को कोल्ड रोल्ड करने के लिए बहुत भंगुर बना देती है। 6.5% सिलिकॉन सामग्री वाले इलेक्ट्रिकल स्टील में सबसे बेहतर चुंबकीय और विद्युत गुण होते हैं, लेकिन इसकी भंगुरता और सीमित लचीलापन को दूर करने के लिए अतिरिक्त थर्मोमैकेनिकल प्रसंस्करण की आवश्यकता होती है।

विद्युत इस्पात के गुण

लोहे में सिलिकॉन मिलाने से विद्युत स्टील्स के भौतिक गुणों में काफी सुधार होता है। विद्युत स्टील्स में बिजली के उत्पादन, वितरण और खपत का समर्थन करने के लिए निम्नलिखित वांछनीय गुण हैं:

• उच्च पारगम्यता - चुंबकीय क्षेत्रों का समर्थन करने की बढ़ी हुई क्षमता
• कम मैग्नेटोस्ट्रिक्शन - चुंबकीय क्षेत्र में विस्तार या संकुचन की कम प्रवृत्ति
• उच्च विद्युत प्रतिरोधकता - भंवर धारा घटक को कम करके कोर हानि को कम करती है
• कम हिस्टैरिसीस हानि - कम हिस्टैरिसीस हानि का अर्थ है वैकल्पिक चुंबकीय बल से गर्मी के रूप में कम बर्बाद ऊर्जा।

विद्युत इस्पात के प्रकार

गैर-उन्मुख पूरी तरह से संसाधित विद्युत स्टील

गैर-उन्मुख, पूरी तरह से संसाधित इलेक्ट्रिकल स्टील में अलग-अलग सिलिकॉन स्तर होते हैं जो 0.5% से 3.25% Si तक होते हैं। इसमें सभी दिशाओं में एक समान चुंबकीय गुण हैं। इस प्रकार के विद्युत स्टील को अपने गुणों को विकसित करने के लिए पुन: क्रिस्टलीकरण प्रक्रियाओं की आवश्यकता नहीं होती है। निम्न सिलिकॉन मिश्र धातु ग्रेड बेहतर चुंबकीय पारगम्यता और तापीय चालकता प्रदान करते हैं। उच्च मिश्र धातु ग्रेड के लिए, बहुत कम नुकसान के साथ, उच्च आवृत्तियों में बेहतर प्रदर्शन की उम्मीद है। यह प्रकार मोटर, ट्रांसफार्मर और विद्युत प्रणाली आवास में चुंबकीय सर्किट के लिए उत्कृष्ट है। यह पूरी तरह से संसाधित प्रकार पूर्ण एनीलिंग प्रक्रिया के कारण पंचेबिलिटी में कठिनाई प्रदान करता है। छिद्रण प्रक्रिया में स्नेहन को बेहतर बनाने के लिए कार्बनिक कोटिंग्स जोड़ी जाती हैं।

गैर-उन्मुख अर्ध-संसाधित विद्युत स्टील

गैर-उन्मुख अर्ध-प्रसंस्कृत विद्युत स्टील्स बड़े पैमाने पर गैर-सिलिकॉन मिश्र धातु वाले स्टील होते हैं और अंतिम कोल्ड रोलिंग के बाद कम तापमान पर एनील्ड किए जाते हैं। हालाँकि, अंतिम उपयोगकर्ता को स्टील के इच्छित अनुप्रयोग के अनुसार अंतिम तनाव-राहत की घोषणा प्रदान करनी होगी। इस विद्युत स्टील प्रकार की पंचेबिलिटी गैर-उन्मुख पूरी तरह से संसाधित प्रकार से बेहतर है, इसलिए कार्बनिक कोटिंग्स की आवश्यकता नहीं है। गैर-उन्मुख अर्ध-संसाधित ग्रेड छोटे रोटार, स्टेटर और छोटे बिजली ट्रांसफार्मर के लिए अच्छी मुख्य सामग्री हैं।

अनाज-उन्मुख विद्युत इस्पात

अनाज-उन्मुख विद्युत स्टील्सउच्च पारगम्यता और कम ऊर्जा हानि प्रदान करने के लिए उन्मुख अनाज के साथ 3% सी सामग्री के साथ लोहे से बने होते हैं। अनाज-उन्मुख ग्रेड में मजबूत क्रिस्टलोग्राफिक गुण होते हैं। यह प्रकार पुनर्क्रिस्टलीकरण प्रक्रिया से गुजरता है जिसके परिणामस्वरूप एक उन्नत अनाज संरचना बनती है जो शीट की रोलिंग दिशा में बेहतर चुंबकीय गुण प्रदर्शित करती है। अनाज-उन्मुख स्टील्स का उपयोग ज्यादातर गैर-घूर्णन अनुप्रयोगों, जैसे ट्रांसफार्मर के लिए किया जाता है।

विद्युत इस्पात का तार

विद्युत इस्पात का उपयोग किस लिए किया जाता है?

विद्युत स्टील्स, अपने लाभप्रद चुंबकीय प्रदर्शन के साथ, कई विद्युत प्रणालियों में महत्वपूर्ण हैं। नीचे कुछ अनुप्रयोग दिए गए हैं जहां विद्युत स्टील कोर का उपयोग किया जाता है [6]:

घूमने वाली मशीनें:

• विद्युत वाहन चलाने वाली मोटरें
• हर्मेटिक मोटरें
• प्रत्यावर्ती धारा (एसी) मोटरें
• आंतरायिक सेवा मोटरें

स्थैतिक मशीनें:

• बिजली और वितरण ट्रांसफार्मर
• रिएक्टर और चुंबकीय एम्पलीफायर
• वेल्डिंग ट्रांसफार्मर
• ऑडियो ट्रांसफार्मर
• वर्तमान ट्रांसफार्मर
• चुंबकीय स्विच और रिले
• विद्युत गिट्टी

उन्मुख सिलिकॉन स्टील