Teknikal na gabay sa amorphous alloy dry-type na mga transformer

1. Mga pangunahing konsepto at mga tampok na istruktura

Amorphous alloy dry-type transformers ay mga power transformer na gumagamit ng mga amorphous alloy na materyales (hal., Fe-Si-B system) bilang kanilang magnetic cores, na sinamahan ng isang "dry-type" na disenyo ng pagkakabukod (walang langis o likidong dielectric). Ang mga pangunahing katangian ng istruktura ay kasama ang:

• Amorphous alloy core : Ginawa sa pamamagitan ng mabilis na solidification, ang disordered na atomic na istraktura ng amorphous alloys ay nagbibigay ng higit na mahusay na mga katangian ng magnetic, tulad ng mababang pamimilit, mataas na pagkamatagusin, at minimal na pagkalugi ng core (eddy kasalukuyang at hysteresis loss) sa mataas na dalas.
• Dry-type na pagkakabukod : Ang epoxy resin o vacuum pressure impregnation (VPI) ay nagsisiguro ng paikot-ikot na pagkakabukod, pagtanggal ng mga panganib sa sunog at pagtagas na nauugnay sa mga transformer na may langis. Ginagawa itong mainam para sa mga application na kritikal sa kaligtasan tulad ng mga sentro ng data at mga gusali na may mataas na pagtaas. Ang mga karaniwang disenyo ay nagtatampok ng nakalamina na amorphous alloy cores (hal., E- o C-shaped) na may tanso/aluminyo na paikot-ikot. Ang pangunahing kapal (20-30 μM) ay makabuluhang binabawasan ang pagwawaldas ng enerhiya sa panahon ng mga magnetic domain transitions.

2. Mga pangunahing bentahe ng mga materyales na alloy na amorphous

Ang pagganap ng mga amorphous alloy cores ay direktang tumutukoy sa kahusayan at pagiging maaasahan ng transpormer:

• Mga pagkalugi sa ultra-mababang : Eddy kasalukuyang pagkalugi sa mga amorphous alloy ay 1/5–1/10 Ang mga maginoo na silikon na bakal, binabawasan ang mga pagkalugi ng walang pag-load 60-80% . Halimbawa, ang isang 5 kVA amorphous high-frequency transpormer ay nagpapanatili ng matatag na pagkalugi ng core kahit na sa 4.5 kHz.
• Mataas na saturation flux density : Na may isang saturation flux density ( ${�}_{�}$ ) ng 1.5-2.0 t .
• Katatagan ng thermal : Mataas na temperatura ng curie at minimal na magnetic marawal na kalagayan sa ilalim ng init matiyak ang tibay sa panahon ng matagal na operasyon ng high-load.

3. Mga teknikal na benepisyo at aplikasyon

Amorphous alloy dry-type transformers excel sa magkakaibang mga patlang:

• Kahusayan ng enerhiya : Ang pambihirang mababang pagkalugi ng walang pag-load ay ginagawang perpekto para sa mga urban grids na may nagbabago na mga naglo-load, binabawasan ang mga gastos sa lifecycle.
• Kaligtasan sa Kapaligiran : Iniiwasan ng dry pagkakabukod ang polusyon ng langis, na nakahanay sa mga pamantayan sa berdeng gusali. Ang paggawa ng mga amorphous alloy ay kumonsumo 80% mas kaunting enerhiya kaysa sa silikon na bakal.
• Ang pagiging tugma ng mataas na dalas : Ipares sa malawak na bandgap semiconductors (sic/GaN), sinusuportahan nila ang mga electronic transformer (PET), nababago na mga sistema ng enerhiya (e.g., PV inverters), at pag-convert ng high-frequency DC-DC sa mga istasyon ng pagsingil ng EV.
• Pagbabawas ng ingay : Mas mababang magnetostriction kumpara sa silikon na bakal na binabawasan ang ingay sa pagpapatakbo ng 10–15 dB Sa ilalim ng normal na mga kondisyon, kahit na ang kontrol ng panginginig ng boses ay kritikal sa ilalim ng hindi pagsabog na paggulo (hal., Square waves).

4. Paghahambing sa maginoo na mga transformer

5. Mga hamon sa teknikal at pag -unlad ng pananaliksik

Sa kabila ng kanilang mga pakinabang, mananatili ang mga hamon:

• Mga pagkalugi at paglamig ng mataas na dalas : Ang mga pagkalugi sa pangunahing tumaas nang husto sa itaas ng 10 kHz, na nangangailangan ng likido o sapilitang paglamig. Ang mga pagkalugi sa post-core ay nangangailangan din ng pagpapagaan.
• Mechanical Brittleness : Ang pagproseso ng mga amorphous ribbons ay hinihingi ang na -optimize na pagsusubo upang mabawasan ang panloob na stress.
• Ingay sa ilalim ng hindi pagsabog na paggulo : Ang mga triple ng pagbilis ng panginginig ng boses sa ilalim ng rectangular-wave excitation (duty cycle 0.6), na nangangailangan ng advanced na pagsukat ng magnetostriction at muling pagdisenyo ng istruktura. Kamakailang pagsulong :
• Materyal na makabagong ideya : Nanocrystalline alloys (hal. ${�}_{�}>1.2$ T) na may pinahusay na paggawa.
• Pinagsamang disenyo : Mga simulation ng multi-physics (magnetic-thermal-mechanical) na-optimize ang mga paikot-ikot na layout at pagkakabukod para sa mas mataas na density ng kuryente.

6. Mga uso sa hinaharap

• High-frequency miniaturization : Kaisa sa mga malawak na bandgap semiconductors, ang mga frequency ng operating ay maaaring maabot ang mga antas ng MHz, pagpapagana ng mga compact, high-power-density na disenyo.
• Smart Monitoring : Mga naka-embed na sensor para sa temperatura ng real-time at pagsubaybay sa panginginig ng boses, pagpapagana ng mahuhulaan na pagpapanatili.
• Pagpapanatili : Recyclable amorphous alloys upang mabawasan ang mga lifecycle carbon footprints.

Ang mga amorphous alloy dry-type na mga transformer, kasama ang kanilang hindi magkatugma na kahusayan, kaligtasan, at eco-kabaitan, ay mahalaga sa mga matalinong grids at mga nababagong sistema ng enerhiya. Ang mga pagsulong sa mga materyales at elektronikong elektroniko ay higit na mapapahusay ang kanilang mataas na dalas na pagganap, pabilis na pag-unlad patungo sa neutralidad ng carbon