Les matériaux principaux du noyau d'un transformateur comprennent les matériaux du circuit magnétique, les matériaux de circuit électrique, les matériaux d'isolation, les matériaux structurels, etc. . Leurs applications et catégories de matériaux spécifiques sont les suivantes:
Feuilles en acier en silicium
Dans les transformateurs, les principales exigences de performance pour l'acier de silicium sont:
① Perte de noyau faible, qui est l'indicateur le plus critique de la qualité de la feuille en silicium en silicium . Les pays dans le monde de classifier les notes basées sur les valeurs de perte de base; Plus la perte de noyau est faible, plus le grade . est élevé
② Densité de flux magnétique élevé (induction magnétique) sous des champs magnétiques forts, ce qui réduit le volume et le poids du noyau du transformateur, économisant des feuilles d'acier en silicium, des fils de cuivre et des matériaux d'isolation .
③ Surfaces plates lisses avec une épaisseur uniforme pour améliorer le facteur d'emballage du noyau .
④ Bonne Punchabilité pour un traitement facile .
⑤ Adhésion et soudabilité forte du film d'isolation de surface pour empêcher la corrosion et améliorer la punchabilité .
⑥ Vieillissement magnétique minimal .
Classification et définition de grade des feuilles d'acier en silicium
Les transformateurs utilisent généralement des feuilles en acier en silicium orientées sur les céréales à froid (CRGO) pour garantir une efficacité énergétique à sans chargement élevée . Les feuilles d'acier en silicium CRGO sont en outre divisées en trois catégories basées sur des méthodes de performance et de traitement: Crgo conventionnel, High-Perméabilité (ou densité de silicium à haute teneur
CRGO conventionnel (CGO): Défini comme des feuilles d'acier en silicium atteignant une intensité de polarisation magnétique minimale (B800A) de 1 . 78T à 1,85T sous un champ magnétique alternatif de 800A (valeur de crête) à 50 Hz.
Acier de silicium à haute perméabilité (acier Hi-B): Caractérisé par des valeurs B800A dépassant 1 . 85T . La principale différence entre l'acier Hi-B et l'acier de silicium conventionnel se situe dans sa texture de goss à hauts orientés, où les grains en acier en silicium sont alignés par le long de la direction de magnétisation facile . produit industriel par le recrit secondaire, Hi-B Steel contient 3% de surélite industrielle et présente une moyenne industrielle, un acier Hi-B sur la moyenne, la surélite industrielle contient 3%. Déviation d'orientation des grains de 3 degrés par rapport à la direction de roulement (par rapport à 7 degrés pour les feuilles conventionnelles), entraînant une perméabilité magnétique plus élevée (généralement B800A> 1 . 88T) et des pertes de noyau plus bas. De plus, Hi-B Steel dispose d'un film en verre et d'un revêtement d'isolation avec une tension élastique de 3 à 5 n / mm² (par rapport à 1 à 2 n / mm² pour les feuilles conventionnelles), ce qui réduit la largeur du domaine magnétique et les pertes de courant de tourbillon anormales.
Feuilles en acier en silicium inscrites au laser: Ceux-ci sont produits par acier Hi-B irradiant avec des faisceaux laser pour induire des micro-souches à la surface, affinant davantage les domaines magnétiques et réduisant les pertes de noyau . cependant, ils ne peuvent pas subir de recuit, car des températures élevées élimineraient les effets du traitement laser .
Toutes les grades de feuilles d'acier en silicium partagent des propriétés physiques similaires, avec une densité d'environ 7 .} 65 g / cm³ . Les différences de performances proviennent principalement de la teneur en silicium et des processus de fabrication.
Noyaux d'alliage amorphes
Les matériaux en alliage amorphe, développés dans les années 1970, sont des lunettes métalliques avancées produites par refroidissement ultra-rapides (10⁶ degrés / s) de métal fondu en rubans minces (0 . 02–0,03 mm d'épaisseur) avant la cristallisation. Composé d'éléments tels que le fer (FE), le nickel (Ni), le Cobalt (CO), le Silicon (SI), le bore (B) et le carbone (C), ces matériaux offrent plusieurs avantages:
a) Propriétés magnétiques douces isotropes: Manquant d'une structure cristalline, des alliages amorphes présentent des propriétés magnétiques uniformes, une faible puissance de magnétisation et une excellente stabilité de la température . leur nature non orientée permet une fabrication de noyau simplifiée avec des joints de bout à bout .
b) Perte d'hystérésis réduite: L'absence de défauts de cristal minimise la résistance du mouvement du domaine magnétique, abaissant les pertes d'hystérésis par rapport à l'acier de silicium .
c) Rubans ultra-minces: À 0 . 02–0,03 mm d'épaisseur (1/10 celle de l'acier en silicium), les alliages amorphes réduisent considérablement les chemins de courant de Foucault.
d) Résistivité élevée: Environ trois fois celle de l'acier en silicium orienté céréale, entraînant des pertes de courant de Foucault 20 à 30% des matériaux conventionnels .
e) Faible température de recuit: Environ la moitié de celle de l'acier de silicium, permettant des noyaux avec des transformateurs . supérieurs à des noyaux en alliage amorphe atteint 70 à 80% de pertes à contre-chargement inférieures et plus de 50% de courant à non-chargement par rapport aux conceptions conventionnelles . réduites par rapport aux conceptions conventionnelles . réduites par rapport aux conceptions conventionnelles .
En raison de leurs avantages d'économie d'énergie, le réseau d'État chinois et le réseau électrique sud ont augmenté l'achat de transformateurs de distribution en alliage amorphe depuis 2012, la pénétration actuelle du marché dépassant 50% .
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