Strukturelle Eigenschaften der amorphen Transformatorlegierung

Die Verwendung von amorphen Legierungen mit hervorragender magnetischer Permeabilität als Kernmaterial zur Herstellung von Transformatoren kann letztendlich sehr niedrige Verlustwerte erreichen. Es gibt jedoch viele Eigenschaften, die bei Design und Herstellung garantiert und berücksichtigt werden müssen. Der Hauptteil spiegelt die folgenden Aspekte wider:

(1) Das Blechmaterial aus amorpher Legierung weist eine sehr hohe Härte auf und lässt sich mit herkömmlichen Werkzeugen nur schwer schneiden. Daher sollte bei der Konstruktion eine Verringerung der Scherkräfte berücksichtigt werden.

(2) Die Dicke des einzelnen Stücks amorpher Legierung ist extrem gering und die Oberfläche des Materials ist nicht sehr flach, so dass der Kernfüllfaktor niedrig ist.

(3) Amorphe Legierungen reagieren sehr empfindlich auf mechanische Beanspruchung. Bei der Konstruktionsplanung muss das traditionelle Konstruktionsschema mit einem Eisenkern als tragendem Hauptstrukturelement vermieden werden.

(4) Um hervorragende Eigenschaften bei geringen Verlusten zu erzielen, muss der Chip aus amorphem Legierungseisen geglüht werden.

(5) Von der elektrischen Leistung. Um das Scheren des Eisenspans zu reduzieren, besteht der Kern des gesamten Produkts aus vier separaten Kernrahmen nebeneinander, und jede Phasenwicklung ist auf zwei unabhängige Magnetrahmen gewickelt. Zusätzlich zum Grundmagnetfluss weist der Magnetfluss in jedem Rahmen auch den dritten harmonischen Magnetfluss auf. In den beiden Spulenkernrahmen einer Wicklung ist der dritte harmonische Magnetfluss numerisch genau entgegengesetzt in Phase. Daher ist die Vektorsumme des dritten harmonischen Flusses in jedem Wicklungssatz gleich Null. Wenn die Primärseite die D-Verbindungsmethode ist, gibt es eine Schleife des dritten harmonischen Stroms. Wenn die Sekundärspannungswellenform induziert wird, gibt es keine dritte harmonische Spannungskomponente.

Gemäß der obigen Analyse ist die sinnvollste Struktur eines dreiphasigen Verteilungstransformators aus amorpher Legierung: ein Eisenkern, der aus vier separaten Eisenkernrahmen in derselben Ebene besteht, um einen dreiphasigen Fünfsäulentyp zu bilden, der geglüht werden muss und ein gekreuztes Eisenjoch mit rechteckigem Querschnitt aufweist. Die Wicklung hat einen rechteckigen Querschnitt und kann einzeln gewickelt und zu einer doppelschichtigen oder mehrschichtigen rechteckigen Schicht geformt werden. Der Kraftstofftank ist eine vollständig abgedichtete und wartungsfreie Wellstruktur.

Leistung von Transformatoren aus amorpher Legierung

Die derzeit weit verbreiteten neuen Verteiltransformatoren vom Typ S9- bestehen normalerweise aus kaltgewalzten Siliziumstahlblechen mit hoher Permeabilität 30Z140. Die magnetische Sättigungsdichte ist höher als bei amorphen Legierungen. Die im Produktdesign verwendete magnetische Flussdichte liegt normalerweise zwischen 1,65 und 1,75 T. Dies ist einer der Hauptgründe, warum der Verteiltransformator mit Kern aus amorpher Legierung geringere Leerlaufverluste aufweist als der neue Verteiltransformator vom Typ S9.

Perspektiven

Wenn die neuen Verteiltransformatoren der S9-Serie vollständig ersetzt werden können, beispielsweise wenn der jährliche Bedarf an Verteiltransformatoren der 10-kV-Klasse auf 50 Millionen kVA geschätzt wird, können jährlich über 10 Milliarden kWh eingespart werden. Gleichzeitig kann dies auch gute Vorteile für den Umweltschutz bringen, da weniger Kraftwerke benötigt werden und weniger Treibhausgase in die Atmosphäre ausgestoßen werden, was die direkte Umweltverschmutzung erheblich reduziert und eine neue Generation wirklich umweltfreundlicher Produkte darstellt.

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