01. חומרי ליבת ברזל עבורשנאי כוח
כציוד חשוב לוויסות מתח והעברת כוח במערכת החשמל,שנאי כוחמורכב בעיקר מליבת ברזל, מתפתל ורכיבים אחרים. ליבת הברזל היא ה"לב" של שנאי הכוח. אז מאיזה חומר עשויה הליבה של שנאי כוח? כדי לענות על שאלה זו, עלינו לחשוב תחילה על תהליך הפעולה ועקרון העבודה של שנאי כוח.
עקרון העבודה של שנאי כוח מבוסס בעיקר על חוק האינדוקציה האלקטרומגנטית, הליבה שלו היא שערך מסוים של מתח AC (זרם) מומר למתח אחר או לכמה מתחים (זרם) באותו תדר אך בערכים שונים. ניתן לומר כי כל תהליך העבודה של שנאי הכוח הושלם דרך ליבת הברזל והפיתול. מכיוון שעיקרון העבודה הוא להסתמך על אינדוקציה אלקטרומגנטית, האם הליבה הזו זקוקה לחומר עם מוליכות מגנטית טובה?
עם זאת, ישנם חומרים רבים בעלי מוליכות מגנטית, כגון פלדת סיליקון, סגסוגת בסיס טיטניום, סגסוגת בסיס נחושת, ברזל סטרונציום טיטנאט וכו', לחומרים אלו יש מוליכות מגנטית טובה, מדוע פלדת סיליקון בולטת וחומרים אחרים לא הפכו להיות בחירה ראשונה עבור חומרי ליבת שנאי? כי יש לזה הרבה יתרונות:
1. לפלדת סיליקון יש חדירות גבוהה, וזה ללא ספק, אבל זה לבד לא יכול.
2. לפלדת סיליקון יש איבוד ברזל נמוך, בהשוואה לחומרים אחרים, איבוד הברזל שלה נמוך בהרבה, וזו אחת הסיבות העיקריות לכך שיריעות פלדת סיליקון הופכות לחומרי ליבת שנאים.
3. ביצועי ההיסטרזיס של פלדת סיליקון טובים יותר, והיא יכולה לרעוד במהירות תחת פעולת השדה המגנטי, ולכן אובדן ההיסטרזיס קטן בהרבה מזה של חומרים אחרים.
4. עמידות בפני קורוזיה של פלדת סיליקון טובה, ויש לה עמידות בפני קורוזיה גבוהה לכמה סביבות חיצוניות כימיות.
5. עלות החומר מתונה, אמנם המחיר של יריעת פלדת סיליקון גבוהה יחסית, אך בהתחשב בביצועים המצוינים וחיי השירות הארוכים שלה, העלות האפקטיבית שלה עדיין גבוהה מאוד.
6. פלדת סיליקון היא בעלת חוזק מכני מסוים והיא יכולה לתמוך בפיתול ורכיבים אחרים של השנאי.
