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一、納米晶的優(yōu)勢(shì)
納米晶磁環(huán)(超微晶鐵芯)另外具有了硅鋼、坡莫合金、鐵氧體磁芯的優(yōu)勢(shì)。即:
高磁感:飽和狀態(tài)磁感Bs=,是坡莫合金的一倍,鐵氧體磁芯的倍。變壓器鐵芯功率大,能夠超過(guò)15 kW~20kW/kg。
高導(dǎo)磁率:靜態(tài)數(shù)據(jù)原始導(dǎo)磁率μ0可達(dá)到12萬(wàn)~14萬(wàn),與坡莫合金非常。用以輸出功率變壓器線圈的導(dǎo)磁率是鐵氧體磁芯的10幾倍,大幅度降低了勵(lì)磁電流輸出功率,提升了變電器的高效率。
低損耗:在20kHz~50kHz頻率范疇是鐵氧體磁芯1/2~1/5,減少變壓器鐵芯溫度。
居里溫度高:納米晶磁環(huán)(超微晶鐵芯)的居里溫度達(dá)570℃,鐵氧體磁芯的居里溫度僅180℃~200℃。
因?yàn)樽笥业膬?yōu)勢(shì),納米晶生產(chǎn)制造的變電器運(yùn)用在逆變電源上,對(duì)開(kāi)關(guān)電源可信性提升起了挺大功效:
耗損小,變電器溫度低,很多客戶的長(zhǎng)期性具體應(yīng)用證實(shí),納米晶變電器的溫度遠(yuǎn)遠(yuǎn)地小于IGBT水管的溫度。
變壓器鐵芯導(dǎo)磁率高,減少了勵(lì)磁電流輸出功率,減少了銅損,提升了變電器的高效率。變電器的初中級(jí)電感器大,減少了電流量在電源開(kāi)關(guān)時(shí)對(duì)IGBT水管的沖擊性。
工作中磁感高,功率大,可超過(guò)15Kw/kg。減少了變壓器鐵芯的容積。非常是功率逆變電源,容積減少促使在主機(jī)箱內(nèi)室內(nèi)空間擴(kuò)大,有益于IGBT水管的熱管散熱。
變電器的負(fù)載工作能力強(qiáng),因?yàn)楣ぷ髦写鸥刑暨x在飽和狀態(tài)磁感的40%上下,當(dāng)負(fù)載產(chǎn)生時(shí),僅因?yàn)榇鸥刑岣咴斐砂l(fā)燙,而不容易因變壓器鐵芯飽和狀態(tài)而毀壞IGBT水管。
納米晶磁環(huán)(超微晶鐵芯)的居里溫度高,假定溫度超過(guò)100℃左右時(shí),鐵氧體磁芯變電器早已不可以工作中,納米晶變電器徹底能夠一切正常工作中。
納米晶的這種優(yōu)勢(shì),被愈來(lái)愈多的開(kāi)關(guān)電源生產(chǎn)商了解并選用,中國(guó)一批生產(chǎn)廠家,早已選用納米晶變壓器鐵芯,并運(yùn)用很多年。愈來(lái)愈多的生產(chǎn)廠家剛開(kāi)始應(yīng)用或使用。現(xiàn)階段早已廣泛運(yùn)用在逆變焊機(jī)、電源系統(tǒng)、電鍍工藝電解電源、感應(yīng)加熱設(shè)備、充電電源等行業(yè),將來(lái)兩年還會(huì)有更大幅的提升。
二、大伙兒關(guān)注的問(wèn)題
納米晶磁環(huán)(超微晶鐵芯)在運(yùn)用于逆變電源的全過(guò)程中,曾出現(xiàn)了一些如噪音難題、延性難題、一致性難題等,在一定水平上對(duì)應(yīng)用推廣產(chǎn)生危害,造成了關(guān)心。如今這種難題都早已逐漸獲得處理。
(一)噪音問(wèn)題
噪音的產(chǎn)生有各個(gè)方面的緣故:
1.原材料自身磁致伸縮指數(shù)的緣故,鐵氧體磁芯原材料的磁致伸縮指數(shù)較為大,雖然鐵氧體磁芯是實(shí)芯的,在應(yīng)用有時(shí)候也會(huì)出現(xiàn)噪音。納米晶的成份不一樣,磁致伸縮指數(shù)不一樣,前兩年應(yīng)用的成份,是一種通用性的鋁合金的成份,因而生產(chǎn)制造出變電器的噪音難題非常明顯,隨之運(yùn)用、開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)愈來(lái)愈深層次,對(duì)于不一樣主要用途選用不一樣的合金成分,以考慮不一樣元器件對(duì)帶磁的要求。比如,做為輸出功率輸出變電器、電壓互感器、共模電感等,都開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)出專(zhuān)用型的成份。依據(jù)輸出功率變電器的規(guī)定調(diào)節(jié)的合金成分,減少了磁致伸縮指數(shù),經(jīng)客戶應(yīng)用證實(shí),噪音難題早已大大的改進(jìn)。
2.變壓器鐵芯卷繞緊松上的緣故,這與應(yīng)用的非晶帶材品質(zhì)有挺大關(guān)聯(lián),非晶帶材規(guī)格誤差、薄厚不勻稱(chēng)都是導(dǎo)致變壓器鐵芯卷繞太松,非常容易造成噪音。調(diào)節(jié)成份后,鋼水流通性好,有益于非晶帶材的成形品質(zhì),在一定水平上為減少變壓器鐵芯噪音,出示了有益確保。
3.整流電路層面的難題,電源電路中直流電成份大,導(dǎo)致變壓器鐵芯的工作中磁感提升,造成噪音。人們的試驗(yàn)證實(shí),噪音隨工作中磁感的提升而擴(kuò)大。有的生產(chǎn)廠家在電源電路上采用了隔直流電對(duì)策,應(yīng)用納米晶變壓器鐵芯很多年來(lái)沒(méi)有出現(xiàn)噪音難題。
根據(jù)左右的改善,噪音難題基礎(chǔ)獲得了處理。
(二)延性問(wèn)題
納米晶變壓器鐵芯的延性關(guān)鍵反映在變壓器鐵芯掉渣,是客戶體現(xiàn)較大難題,不但對(duì)安裝簡(jiǎn)單是頭疼的事,并且非常容易給電源電路導(dǎo)致短路故障的安全隱患。歷經(jīng)很多年的實(shí)踐活動(dòng)、科學(xué)研究,延性難題根據(jù)對(duì)成份、加工工藝的調(diào)節(jié),獲得大大的改進(jìn)。成份調(diào)節(jié)后,非晶帶材的柔韌度明顯改進(jìn)。非晶帶材薄厚的減薄也降低了延性。除此之外在生產(chǎn)制造變壓器鐵芯的加工工藝上,對(duì)變壓器鐵芯浸注無(wú)地應(yīng)力膠,促使變壓器鐵芯不易碎,徹底消除了變壓器鐵芯的掉渣的延性難題。另外,因?yàn)闊o(wú)地應(yīng)力膠把變壓器鐵芯非晶帶材的層空隙固定不動(dòng),使其不容易造成共震,降低了噪音的造成。
(三)一致性問(wèn)題
一致性跟生產(chǎn)制造經(jīng)營(yíng)規(guī)模相關(guān),與生產(chǎn)線設(shè)備的容積相關(guān)。從非晶帶材的品質(zhì)看,一臺(tái)500KG生產(chǎn)量的機(jī)器設(shè)備和50KG生產(chǎn)量機(jī)器設(shè)備較為,一樣生產(chǎn)制造500KG非晶帶材,顯而易見(jiàn),前面一種商品在成份、帶磁能的一致性好些于后面一種。一樣在加工過(guò)程中的調(diào)質(zhì)處理都是一樣。因此生產(chǎn)制造經(jīng)營(yíng)規(guī)模大、生產(chǎn)線設(shè)備容積大對(duì)一致性有益。
納米晶的一致性在客戶應(yīng)用中,具體表現(xiàn)在飽和狀態(tài)工作電壓和電感器量離散性大,有時(shí)候會(huì)相距一倍多。關(guān)鍵緣故是電磁場(chǎng)調(diào)質(zhì)處理的實(shí)際效果差、生產(chǎn)制造檢測(cè)沒(méi)有歸類(lèi)挑選。隨之用以輸出功率變電器的成份的調(diào)節(jié),不但改進(jìn)了延性,并且減少了原材料的剩下磁感應(yīng)強(qiáng)度,因而,擴(kuò)大了電磁場(chǎng)調(diào)質(zhì)處理的實(shí)際效果,提升了變壓器鐵芯的飽和狀態(tài)工作電壓,對(duì)商品一致性起了關(guān)鍵功效。
(四)價(jià)錢(qián)問(wèn)題
價(jià)錢(qián)難題是客戶最關(guān)注的,非常是提前準(zhǔn)備應(yīng)用或剛開(kāi)始應(yīng)用的客戶。價(jià)錢(qián)與總產(chǎn)量有立即關(guān)聯(lián),這兩年,隨之納米晶變壓器鐵芯運(yùn)用的行業(yè)愈來(lái)愈普遍,不但用以逆變焊機(jī),并且很多用以電解法電鍍?cè)O(shè)備、中頻感應(yīng)爐、電池充電機(jī)器設(shè)備、電源系統(tǒng)、UPS開(kāi)關(guān)電源、x光片機(jī)開(kāi)關(guān)電源、激光發(fā)生器、交流電機(jī)調(diào)速開(kāi)關(guān)電源等行業(yè),生產(chǎn)量愈來(lái)愈大,價(jià)錢(qián)也是較大幅的減少,現(xiàn)階段的價(jià)格對(duì)比最開(kāi)始的價(jià)錢(qián)早已降低了約40%,隨之運(yùn)用量的持續(xù)擴(kuò)大,價(jià)錢(qián)會(huì)急劇下降,納米晶的價(jià)錢(qián)會(huì)愈來(lái)愈貼近鐵氧體磁芯的價(jià)錢(qián)。
現(xiàn)階段針對(duì)15KW左右的功率的開(kāi)關(guān)電源而言,事實(shí)上納米晶變壓器鐵芯的價(jià)錢(qián)早已小于鐵氧體磁芯變壓器鐵芯了。由于鐵氧體磁芯變壓器鐵芯的規(guī)格不足,功率變電器所必須的磁芯沒(méi)辦法處理,迫不得已應(yīng)用好多個(gè)變壓器鐵芯才可以考慮輸出功率規(guī)定。而納米晶變壓器鐵芯一個(gè)就就行了。從成本價(jià)上看,鐵氧體磁芯劃算許多,但好多個(gè)變壓器鐵芯的原價(jià)就比納米晶變壓器鐵芯的價(jià)錢(qián)高了。
三、納米晶變電器的商品
所應(yīng)用的納米晶變電器基本上全是整個(gè)設(shè)備生產(chǎn)廠家自身繞制的,因?yàn)楦鲝S整流電路的設(shè)計(jì)方案不一樣、對(duì)納米晶磁環(huán)(超微晶鐵芯)的掌握不一樣、對(duì)變電器生產(chǎn)制造加工工藝把握水平不一樣,生產(chǎn)制造出的變電器水準(zhǔn)也不一樣。生產(chǎn)制造高頻變壓器變成生產(chǎn)制造中的關(guān)鍵步驟。因而,一些生產(chǎn)廠家明確提出,可否系統(tǒng)化生產(chǎn)制造高頻變壓器,整個(gè)設(shè)備生產(chǎn)廠家立即選購(gòu)變電器的規(guī)定。
原先20kHz~50kHz頻率范疇的變電器,一般選用鐵氧體磁芯做變壓器線圈,變壓器鐵芯方式多見(jiàn)U型或EI型,極少數(shù)應(yīng)用O型變壓器鐵芯,U型或EI型變壓器鐵芯從構(gòu)造上沒(méi)辦法減少變電器的漏感。
因?yàn)榧{米晶磁環(huán)(超微晶鐵芯)的優(yōu)勢(shì),為高頻變壓器的實(shí)用化、高效性出示了理想化的原材料。新型材料推動(dòng)了的一種新構(gòu)造的高頻變壓器問(wèn)世。
這類(lèi)得到專(zhuān)利權(quán)的取名字“甲殼蟲(chóng)”的變電器,后經(jīng)他人改善后稱(chēng)之為“H” 型變電器,也得到專(zhuān)利權(quán),這二種變電器靈活運(yùn)用納米晶磁環(huán)(超微晶鐵芯)的高導(dǎo)磁率、高磁感應(yīng)強(qiáng)度、耗損劣等磁特點(diǎn)和環(huán)狀變壓器鐵芯漏磁小的特性,在變電器的初、副邊構(gòu)造層面破舊立新。運(yùn)用變壓器鐵芯的金屬材料維護(hù)盒做為變電器的次級(jí)線圈,合適大電流量輸出,初級(jí)線圈勻稱(chēng)的繞在副邊上,漏感不大。變電器固定不動(dòng)支撐點(diǎn)與匯流輸出融合為一體,有益于熱管散熱。
這類(lèi)變電器的優(yōu)勢(shì)是:
1.輸出功率大:10 kW~20kW,功率可超過(guò)15 kW~20kW/kg
2.漏感小,一般水準(zhǔn)低于5μH,最好是的低于2μH
3.高效率,超過(guò)99%左右
4.重量輕、重量較輕,15 kW變電器的凈重為3KG,容積為 160×150×95 mm
5.外觀設(shè)計(jì)美觀大方。
納米晶變電器的實(shí)用化,有效的應(yīng)用了納米晶軟磁材料的特性;有益于高壓電源變電器的實(shí)用化、規(guī)范化;有益于變電器高效率、水準(zhǔn)的提升;有益于逆變焊機(jī)、電鍍工藝、電解法等機(jī)器設(shè)備
生產(chǎn)率的提升。現(xiàn)階段現(xiàn)有好多個(gè)生產(chǎn)廠家可以生產(chǎn)制造這類(lèi)變電器。
如今現(xiàn)有一些整個(gè)設(shè)備生產(chǎn)制造剛開(kāi)始選用“Ω”型變電器,保持一體化生產(chǎn)制造,它是一個(gè)“多、快、好、省”的措施。
四、結(jié)語(yǔ)
非晶、納米晶軟磁材料因?yàn)樗某錾攸c(diǎn),在不一樣的運(yùn)用中,填補(bǔ)了硅鋼和鐵氧體磁芯原材料的不夠,使各種電子設(shè)備提升到一個(gè)新水準(zhǔn)、提升了高效率、獲得了顯著的環(huán)保節(jié)能實(shí)際效果。新型材料顯示信息了蓬勃向上的活力。
如今,愈來(lái)愈多的人了解了非晶磁芯、納米晶磁環(huán)(超微晶鐵芯),除開(kāi)變電器之外,非晶磁芯、納米晶磁環(huán)(超微晶鐵芯)可以做為電壓互感器、串聯(lián)電抗器、控制器、濾波器等元器件的變壓器鐵芯原材料,運(yùn)用范疇還涉及人們的生活起居中的電器產(chǎn)品、智能電表、直流變頻空調(diào)、漏保斷路器等,供電系統(tǒng)的變電工程精確測(cè)量、配電設(shè)備、遙測(cè)傳感技術(shù)等,鐵路線系統(tǒng)軟件的電力機(jī)車(chē)中央空調(diào)、電力機(jī)車(chē)的逆變電源、鐵路信號(hào)傳感技術(shù)等,還運(yùn)用在航空航天、航空公司、航船等多種軍用和國(guó)家新科技新項(xiàng)目中,被定形選用。