Магнитный материал сердечника трансформатора из аморфного сплава, используемый для трансформатора

• Сверх-низкие потери на гистерезис: Аморфная структура не имеет ограничений по ориентации кристаллов, поэтому сопротивление вращению магнитных доменов низкое при изменении магнитного поля. Потери на гистерезис составляют всего от 1/3 до 1/5 потерь на гистерезисе высококачественной кремнистой стали-, что может значительно снизить потери энергии трансформаторами в условиях холостого хода (потери без нагрузки- составляют от 60 % до 80 % от общих потерь трансформатора).

• Относительно высокая плотность магнитного потока насыщения: Хотя оно немного ниже, чем у кремнистой стали, оно все же может соответствовать требованиям к магнитной цепи трансформаторов среднего и низкого-напряжения. Обеспечивая низкие потери, он может предотвратить насыщение железного сердечника из-за чрезмерных магнитных полей, обеспечивая стабильную работу трансформатора.

• Хорошая коррозионная стойкость: На поверхности аморфных сплавов образуется естественная оксидная пленка, обеспечивающая лучшую коррозионную стойкость, чем у обычной кремнистой стали. Никакого дополнительного защитного покрытия не требуется, что упрощает процесс производства и продлевает срок службы железного сердечника.

Типичная структура и характеристики обработки

Конструкционная конструкция сердечника трансформатора из аморфного сплава должна быть адаптирована к свойствам его материала. Общие формы и требования к обработке следующие:

Основная структура: В основном это «намотанный сердечник», то есть с помощью специального оборудования непрерывно наматывают полосы аморфного сплава в тороидальную или прямоугольную замкнутую конструкцию, сводя к минимуму швы (швы увеличивают магнитное сопротивление и потери); в некоторых вариантах используется и ламинированная конструкция, но зазор между ламинатами должен строго контролироваться.

Обработка ключевых моментов: Полосы из аморфного сплава хрупкие и легко ломаются, поэтому во время обработки следует избегать сильных ударов или изгибов. После намотки/ламинирования необходима обработка отжигом (для устранения внутренних напряжений) для восстановления и оптимизации его магнитных свойств.

Применение сердцевины из аморфного сплава

Полевой распределительный трансформатор:

Это основной компонент «энергосберегающих распределительных трансформаторов», продвигаемых компаниями State Grid и China Southern Power Grid. После замены традиционных сердечников из кремниевой стали один трансформатор может сократить потери на холостом ходу от сотен до тысяч киловатт-часов в год, что соответствует требованиям политики «двойного углерода».

Новое энергетическое поле:

Он используется в повышающих-трансформаторах новых энергетических электростанций (фотоэлектрических, ветровых) и изолирующих трансформаторах систем хранения энергии. В соответствии с тенденцией к «сетевому паритету» для производства новой энергии сокращение потерь без нагрузки может напрямую улучшить экономические выгоды электростанций.

Специальное трансформаторное поле:

Например, трансформаторы для центров обработки данных и изолирующие трансформаторы для медицинского оборудования, которым необходимо работать при низкой нагрузке в течение длительного времени (длительные часы без-нагрузки/легкой-нагрузки). Низкие-потери сердечников из аморфного сплава могут значительно снизить-долгосрочные эксплуатационные расходы.

Основные отличия от традиционных сердечников из кремниевой стали

Они существенно различаются по производительности, стоимости и сценариям применения. Конкретные сравнения заключаются в следующем:

Потеря производительности: Сердечники из аморфного сплава имеют чрезвычайно низкие потери на-холостом ходу (основа сохранения энергии), но их потери на нагрузке (при полной-нагрузке) близки к потерям в-кремнистой стали высокого качества; Сердечники из кремнистой стали имеют высокие потери при ну-нагрузке, но их технология отработана, а контроль потерь нагрузки стабилен.

Стоимость и экономическая-эффективность: стоимость сырья для аморфных сплавов выше, чем для кремнистой стали (примерно на 30–50 %), но преимущества энергосбережения трансформаторов на протяжении всего их жизненного цикла (20–30 лет) могут покрыть первоначальную стоимость; Сердечники из кремниевой стали имеют низкую первоначальную стоимость и подходят для сценариев, в которых нет строгих требований к отсутствию-потерь нагрузки (например, при кратковременном-использовании, трансформаторах с высокой-нагрузкой-.

Механические свойства: Сердечники из аморфного сплава хрупкие и обладают плохой ударопрочностью, что требует большей осторожности при транспортировке и установке; Сердечники из кремнистой стали обладают хорошей прочностью и их нелегко повредить во время обработки и использования.