Nwayo an fè nan transfòmatè a

 

Nwayo a se pati prensipal la nan kous la mayetik nan transfòmatè a. Anjeneral li konpoze de fèy asye Silisyòm cho woule oswa frèt woule ak yon kontni segondè Silisyòm ak yon sifas kouvwi ak penti izolasyon. Nwayo fè a ak bobin yo alantou li konstitye yon sistèm konplè elektwomayetik endiksyon. Kantite pouvwa transmèt pa transfòmatè pouvwa a depann de materyèl la ak zòn kwa-seksyonèl nwayo a fè.

 

 

2.1 Nwayo blese ak nwayo laminated

2.1.1 nwayo fè blese

Nwayo blesi yo souvan itilize nan transfòmatè ti ak mwayen gwosè (anba a 1000kVA), transfòmatè, anplifikatè mayetik ak transfòmatè aktyèl sekans zewo nan pwoteksyon flit.

 

Materyèl yo itilize pou nwayo blesi yo se fèy ultra-mens frèt-woule Silisyòm asye ak pèmeyabilite segondè ak mou teren mayetik tankou permalloy. Epesè fèy silikon asye a se 0.18 ~ 0.30; Epesè teren Permalloy la se 0.03 ~ 0.10mm. Lè w pran transfòmatè ti ak mwayen gwosè kòm egzanp, itilizasyon nwayo blesi a gen avantaj sa yo:

1) Anba menm kondisyon yo, pèt san chaj nwayo a blese redwi pa 7% a 10% konpare ak nwayo laminated la; Pa gen chaj aktyèl ka redwi pa 50% ~ 75%.

2) Nwayo blesi a ka fèt ak fèy asye silikon trè mens wo pèmeyabilite frèt, ki ka pwodwi transfòmatè ak pèt pi ba yo.

3) Nwayo blesi a gen bon pwosesis, pa gen okenn fatra taye, ak to itilizasyon an se prèske 100%. Li kapab tou adopte operasyon mekanize, elimine pwosesis la anpile, ak efikasite pwodiksyon an se 5 a 10 fwa pi wo pase sa yo ki nan nwayo a laminated.

4) Nwayo a blesi tèt li se yon antye, pa bezwen fikse pa blocage pati sipò, epi li pa gen yon jwenti, kidonk nan menm kondisyon yo ak nwayo a laminated, bri transfòmatè a ka redwi pa 5 ~ 10dB.

5) Koyefisyan pwosesis transfòmatè sèl-faz nwayo blesi a se apeprè 1.1; Twa-faz anba a 1.15; Pou nwayo laminated fè, koyefisyan pwosesis la nan ti kapasite se sou 1.45, ak koyefisyan pwosesis la nan gwo kapasite se sou 1.15. Se poutèt sa, nwayo a blese se patikilyèman apwopriye pou transfòmatè ti ak mwayen ki menm gwosè ak.

 

 

2.1.2 nwayo laminated fè

Definisyon

Nwayo fè laminated se yon eleman kle yo itilize nan transformateur pouvwa, induktè, transfòmatè ak lòt ekipman pouvwa. Li konpoze de fèy miltip, ak pèmeyabilite segondè, epi pèt isterèz ki ba, sa ki ka efektivman amelyore efikasite k ap travay ak estabilite pèfòmans nan ekipman an.

 

Estrikti nan nwayo laminated fè

Yon nwayo laminated konsiste de fèy plizyè, chak te fè nan yon materyèl trè pèmeyab, tankou asye Silisyòm. Fèy sa yo separe pa materyèl izolasyon yo fòme yon estrikti sèl. Nwayo fè laminated yo anjeneral rektangilè oswa sikilè nan fòm pou adapte yo ak kondisyon ki nan ekipman diferan. Nan pwosesis fabrikasyon nwayo laminated fè, li nesesè tou pou konsidere faktè tankou epesè fèy la, seleksyon an nan materyèl izolasyon ak pwosesis pwosesis la asire pèfòmans li yo ak disponiblite. Nwayo fè a konstitye yon kous fèmen mayetik nan transfòmatè a, epi li se tou kilè eskèlèt nan bobin enstalasyon an, ki se yon pati trè enpòtan pou pèfòmans elektwomayetik ak fòs mekanik transfòmatè a. Nwayo fè a se yon pati sikwi mayetik nan transfòmatè a, ki konpoze de yon kolòn nwayo fè (likidasyon mete sou kolòn nan) ak yon jouk bèf fè (konekte nwayo a fè yo fòme yon kous fèmen mayetik). Yo nan lòd yo diminye aktyèl eddy ak pèt isterèz ak amelyore konduktiviti mayetik nan kous la mayetik, nwayo a fè se te fè nan {{0}}.35mm ~ 0.5mm epè Silisyòm fèy asye kouvwi ak penti izolasyon. Ti seksyon nwayo transfòmatè a se rektangilè oswa kare, epi seksyon nwayo a gwo transfòmatè se demisyone, ki se fè tout itilizasyon espas.

 

Karakteristik debaz laminated

Depi nwayo a ak likidasyon nan transfòmatè nwayo laminated la fabrike separeman, nwayo a anpile an premye, ak Lè sa a, yo retire jouk anwo a, ak Lè sa a, izolasyon debaz la ak bobin yo ekipe, ak bobin la ak pòs nwayo yo sipòte ak yon atèl, epi finalman yo mete jouk bèf la fè pou konplete asanble kò a.

 

Estrikti transfòmatè nwayo laminated la gen karakteristik sa yo:

1. Direksyon an blocage nan nwayo a se direksyon epesè nan fèy debaz la, sa ki ka kranpon nwayo a byen;

2. Pou bobin doub-kouch silendrik la, kouch enteryè bobin la pa gen okenn eskèlèt bobin;

3. Paske yo retire jouk bèf anwo a pandan enstalasyon, kolòn debaz la ak bobin la ka fasilman sere boulon ak yon rete;

4. Se bobin la blese separeman, epi bobin la ka tranpe separeman apre likidasyon.

 

 

2.1.3 Konparezon nwayo blesi triyangilè ki genyen twa dimansyon, nwayo laminated ak nwayo blese plat

1) Twa dimansyon triyangilè blesi nwayo fè

Nwayo blesi ki genyen twa dimansyon: Yon aranjman triyangilè ki genyen twa dimansyon nan yon nwayo fè ki konpoze de twa nwayo blesi yon sèl-ankadreman ki gen menm gwosè jewometrik.

Transfòmatè nwayo blesi ki genyen twa dimansyon: transfòmatè distribisyon ak nwayo blesi ki genyen twa dimansyon kòm kous mayetik la.

Karakteristik pwosesis: Nwayo an fè tout antye fèt ak twa ankadreman sèl ki idantik, ak twa kolòn nwayo nwayo fè yo ranje nan yon triyang ekilateral. Chak ankadreman sèl fèt ak yon kantite senti materyèl trapezoidal siksesif blese. Seksyon kwa a nan ankadreman sèl la apre likidasyon se fèmen nan semi-sikilè, ak koup transvèsal la apre divize se trè pre sèk la antye kazi-poligòn. Se senti materyèl trapezoidal nan diferan gwosè nan ankadreman sèl la blese pa machin nan koupe liy plisman espesyal. Sa a ki kalite pwosesis koupe ka fè san yo pa pwosesis materyèl, se sa ki, lè koupe, to itilizasyon materyèl la se 100%.

 

2) nwayo fè laminated

Nwayo fè laminated: Li konpoze de liy pwodiksyon taye lonjitidinal ak liy pwodiksyon taye transverse, ak teren an asye Silisyòm trete nan yon fòm sèten nan fèy Silisyòm asye, ak Lè sa a, fèy la asye Silisyòm anpile nan yon sèten fason.

Nwayo laminated gen twa dezavantaj:

Gen twou vid ki genyen lè ki te fòme pa jwenti anpil nan kous la mayetik, ki ogmante rezistans nan mayetik nan kous la mayetik, kidonk ogmante pèt la ak san chaj aktyèl.

Direksyon an nan kous la mayetik nan kèk kote se enkonsistan ak direksyon an nan pèmeyabilite nan segondè mayetik nan teren an asye Silisyòm.

Mank sere ant tranch yo pa sèlman diminye koyefisyan laminasyon an, men sa ki pi enpòtan, ogmante bri a.

Efè pwosesis sou pèt

Chea longitudinal ak taye transverse pwodui ogmante pèt estrès mekanik

Direksyon kous la mayetik nan kwen an se konsistan avèk direksyon konduktiviti mayetik la, ki ogmante anpil pèt la.

Jwenti ogmante pèt la, espesyalman ogmantasyon nan kouran san chaj

Koyefisyan pwosesis la se 1.15 ~ 1.3

 

3) Enfliyans estrikti a sou kous mayetik la

Nan nwayo a chemine tradisyonèl ak espas lè a, kous la mayetik kouple ant faz AC a se evidamman 1/2 pi long pase kous la mayetik nan faz AB a ak faz BC a, kidonk kous la mayetik dezekilib, ak rezistans nan mayetik nan AC la. faz la pi gwo. Lè yo aplike yon vòltaj twa-faz nan transfòmatè a, nwayo a pwodui yon twa-faz balanse flux mayetik φA, φB, ak φC.

Lè flux mayetik nan balans twa-faz la pase nan sikwi mayetik dezekilib la, gout vòltaj mayetik faz A ak C yo gwo, ki afekte balans vòltaj twa-faz la. Dezekilib sa a nan kous mayetik la se yon domaj estriktirèl enfranchisabl pou transfòmatè plan.

 

4) Nwayo fè plat blese

Nwayo blesi plat: Yon nwayo plat ranje fè ki fòme ak youn oswa plis ankadreman sèl ak nwayo blesi.

Karakteristik pwosesis: Nwayo blesi plat la se premye blese de pi piti ankadreman enteryè, apre konbinezon an nan de ankadreman enteryè ki te blese, ak Lè sa a, blese yon ankadreman ekstèn pi gwo nan konpozisyon ekstèn li yo, twa kolòn nwayo nwayo plat blese yo ranje. nan yon avyon.

Defo estrikti nwayo blesi plat

Menm jan ak nwayo a blesi plat ak nwayo a laminated, twa kolòn nwayo yo ranje nan yon avyon, se konsa ke longè sikwi mayetik nan twa kolòn nwayo a se konsistan: longè sikwi mayetik nan kolòn nan mitan an se kout, kous la mayetik. longè de kolòn bò yo pi long, ak longè mwayèn sikwi mayetik la se apeprè 20%, sa ki lakòz yon gwo diferans nan pèt pa gen chaj nan twa kolòn debaz yo, pèt san chaj nan kolòn nan mitan an ba, ak pèt pa gen chaj nan de kolòn bò yo gwo, sa ki lakòz yon move balans twa-faz.

 

 

2.2 nwayo sèl-faz ak twa-faz

Nwayo sèl-faz gen yon sèl nwayo laminated de kolòn. Gen senk kalite yon sèl-faz sèl-kolòn bò-jouk kalite nwayo kat kolòn, yon sèl-faz doub-kolòn kalite nwayo laminated ak yon sèl-faz radyan kalite nwayo laminated. Gen kat kalite nwayo twa-faz: twa-faz kolòn laminated nwayo, twa-faz side-joke senk-kolòn nwayo, twa-faz doub-ankadreman laminated nwayo ak twa-faz raktor laminated nwayo.

Nwayo fè a konsiste de de pati: yon kolòn nwayo fè ak yon jouk bèf fè. Kolòn debaz la kouvri ak likidasyon, ak jouk bèf an fè konekte kolòn debaz la pou fòme yon kous fèmen mayetik. Plan debaz transfòmatè a montre nan Figi 1, Figi 1a se yon transfòmatè sèl-faz, Figi 1b se yon transfòmatè twa-faz, estrikti debaz la ka divize an de pati, C se yon pati nan bobin la, ki rele la. kolòn nwayo. Y yo itilize yo fèmen pati nan kous la mayetik, yo rele jouk bèf la. Transfòmatè a sèl-faz gen de kolòn debaz, ak transfòmatè a twa-faz gen twa kolòn debaz.

 

 

Paske flux mayetik nan nwayo transfòmatè a se yon altène flux mayetik, yo nan lòd yo diminye pèt aktyèl la eddy, nwayo a transfòmatè jeneralman te fè nan fèy asye Silisyòm ak gwo rezistivite nan yon sèten gwosè nan chip fè, fèy yo asye Silisyòm ki konpoze de yo koupe nwayo a fè nan fòm ki nesesè yo ak gwosè, ak Lè sa a, fèy la pwensonaj konbine nan fason ki sipèpoze. Figi 2a montre nwayo fè yon transfòmatè sèl-faz, chak kouch ki gen 4 moso pwensonaj. Figi 2b montre nwayo a fè nan transfòmatè twa-faz la, chak kouch konpoze de 6 moso, ak konbinezon an nan chak de kouch nan chip la aplike yon aranjman diferan pou repati jwenti yo nan chak kouch sikwi mayetik la. Metòd asanble sa a rele sipèpoze asanble, ak asanble sa a ka evite koule kouran eddy ant fèy asye a ak fèy asye a. Epi paske chak kouch pwensonaj se antre, mwens Fastener ka itilize pou fè estrikti a senp lè peze nwayo a fè. Pandan asanble a, plak pwensonaj yo premye anpile yo fòme yon nwayo fè antye, ak Lè sa a, yo sere jouk bèf ki pi ba fè a, yo retire plak pwensonaj la anwo jouk bèf fè pou ekspoze kolòn debaz la, likidasyon prefabrike yo mete sou kolòn debaz la, ak finalman ekstrè an fè anwo jouk bèf pwensonaj plak la mete.

 

 

2.3 Shell ak nwayo nwayo

Pati nan likidasyon an rekouvèr nan nwayo a fè yo rele "kolòn debaz la", ak pati nan likidasyon an ki pa rekouvèr ki sèlman jwe wòl nan kous la mayetik yo rele "jig la fè". Kote nwayo a fè ki antoure likidasyon an, yo rele sa kalite koki; Ki kote likidasyon an antoure kolòn debaz la rele kalite debaz la. Kalite koki ak kalite nwayo gen karakteristik pwòp yo, men pwosesis fabrikasyon transfòmatè ki detèmine pa nwayo fè a trè diferan, epi li difisil pou ale nan yon estrikti yon fwa yo chwazi yon estrikti sèten. Pifò nan nwayo transfòmatè a nan peyi nou an adopte kalite nwayo anpile.

Dapre aranjman nan likidasyon an nan nwayo a fè, se transfòmatè a divize an kalite nwayo ak kalite koki. Diferans lan se sitou nan distribisyon an nan kous la mayetik, jouk bèf la nan nwayo a transfòmatè koki antoure bobin la, nwayo a transfòmatè se sitou nan bobin la, se sèlman yon pati nan jouk bèf la fè deyò bobin la, ki itilize yo fòme mayetik la. kous.

 

 

 

Lè transfòmatè a nan operasyon nòmal, nwayo a fè pral jenere chalè akòz egzistans la nan pèt fè, ak pi gwo pwa a ak volim nan nwayo a fè, plis chalè a pral pwodwi. Tanperati lwil oliv transfòmatè pi wo a 95 degre fasil pou laj, kidonk tanperati sifas nwayo a ta dwe kontwole anba tanperati sa a osi lwen ke posib, ki mande estrikti dissipation chalè nwayo a byen vit gaye chalè nwayo a. Estrikti dissipation chalè a se sitou ogmante sifas chalè dissipation nwayo a fè. Dissipation chalè nan nwayo a fè sitou gen ladan dissipation chalè nan kanal lwil oliv nwayo fè a ak dissipation chalè nan pasaj la nwayo fè.

 

Nan transfòmatè lwil oliv benyen ak gwo kapasite, fant lwil oliv yo souvan ranje ant laminated yo nan nwayo a fè amelyore efè a dissipation chalè. Tank lwil oliv la divize an de kalite, youn se paralèl ak fèy asye Silisyòm lan, ak lòt la vètikal ak fèy asye a, jan yo montre nan Figi 4. Aranjman an lèt gen pi bon efè dissipation chalè, men estrikti a se pi konplèks.

 

Nan nwayo a transfòmatè sèk se refwadisman lè, yo nan lòd yo asire ke tanperati debaz la pa depase valè a akseptab, souvan enstale nan kolòn nan nwayo ak kanal fè jouk bèf lè.

 

 

 

Transfòmatè a pral pwodwi bri pandan operasyon an. Sous la nan bri nan kò transfòmatè se magnetostriction nan fèy la asye Silisyòm nan nwayo a fè, oswa bri a nan nwayo a transfòmatè fondamantalman ki te koze pa magnetostriction. Sa yo rele magnetostriction a refere a ogmantasyon nan gwosè a nan fèy la asye Silisyòm sou direksyon liy lan endiksyon mayetik lè nwayo a fè eksite; Gwosè fèy Silisyòm asye a diminye nan direksyon pèpandikilè ak liy inductance mayetik la, epi chanjman gwosè sa a rele magnetostriction. Anplis de sa, estrikti a ak gwosè jeyometrik nwayo a fè, pwosesis la nan pwosesis nwayo fè ak fabrikasyon pral gen yon sèten degre nan enpak sou nivo bri li yo.

 

Nivo bri nwayo fè a ka redwi pa mezi teknik sa yo: (1) Itilizasyon bon jan kalite fèy asye Silisyòm ak ti valè magnetostrictive rapò ε. (2) Diminye dansite flux mayetik nwayo a. (3) Amelyore estrikti nwayo fè a. (4) Chwazi yon gwosè debaz rezonab. (5) Adopte teknoloji pwosesis avanse.

 

 

Nan operasyon nòmal transfòmatè a, jaden elektrik ki fòme ant likidasyon an chaje ak fil plon an ak tank gaz la se yon jaden elektrik inegal, ak nwayo a fè ak pati metal li yo nan jaden elektrik la. Paske potansyèl endiksyon elektwostatik diferan, potansyèl sispansyon nwayo fè a ak pati metal li yo se pa menm bagay la, epi lè diferans potansyèl ant de pwen yo kapab kraze izolasyon ki genyen ant yo, se pwodiksyon etensèl. Egzeyat sa a ka kraze lwil oliv transfòmatè a ak domaje izolasyon solid la. Pou evite sa, tou de nwayo a ak konpozan metal li yo dwe fyab chita.

 

Nwayo a dwe yon ti kras chita. Lè nwayo a fè oswa lòt konpozan metal yo chita nan de oswa plis pwen, yo pral fòme yon bouk fèmen ant pwen tè ​​yo, fòme yon sikilasyon, aktyèl la ka pafwa wo tankou dè dizèn de ampè, sa pral lakòz surchof lokal yo, ki mennen ale nan. dekonpozisyon lwil oliv, pouvwa tou fè fuse teren an tè, boule nwayo a, sa yo pa pèmèt. Se poutèt sa, nwayo a dwe chita, epi li dwe yon ti kras tè.

 

 

Aparisyon nan nwayo nanokristalin ak amorphe fè bay materyèl ideyal pou transfòmatè frekans mwayen ak segondè. Avèk devlopman endistri a, frekans fonksyònman ekipman pou pouvwa a te ogmante a 20kHz, ak pouvwa pwodiksyon an depase 30kW. Materyèl debaz tradisyonèl yo tankou fèy Silisyòm asye gen yon gwo pèt epi yo pa ka satisfè nouvo kondisyon yo nan ekipman pou pouvwa.

 

Nwayo nanokristalin amorphe ak fè ki baze sou gen karakteristik endiksyon mayetik saturation segondè, pèmeyabilite segondè, pèt ki ba, bon estabilite tanperati, pwoteksyon anviwònman, elatriye, e li gen valè aplikasyon enpòtan nan gwo pouvwa segondè-frekans transfòmatè.

 

 

 

6.1 Nwayo nanokristalin

Materyèl nanokristalin yo sitou konpoze de fè, chromium, kwiv, Silisyòm, bor ak lòt eleman, ak eleman alyaj espesifik sa yo te fè nan eta amorphe pa teknoloji rapid trempe, ak Lè sa a, chalè trete yo fòme grenn nanokal.

Nwayo nanokristalin montre pwopriyete mayetik ekselan ak estabilite tanperati, epi li se patikilyèman apwopriye pou ranplase ferit nan transfòmatè ki pi ba pase ranje frekans 20kHz a 50kHz.

Materyèl la nanokristalin gen yon rezistans nan 90 μ Ω.cm (apre tretman chalè) epi, gras a nanostruktur li yo, konbine avantaj ki genyen nan asye Silisyòm, permalloy ak ferit.

 

 

 

Epesè nan komen fè nanokristalin materyèl mayetik mou se sou 30μm. Akòz frajil li yo ak sansiblite nan estrès, pwopriyete mayetik yo pral siyifikativman redwi lè yo sibi fòs ekstèn pandan pwosesis ak itilizasyon. Se poutèt sa, nwayo a nanokristal anjeneral fè nan yon bag oswa fòm fer chwal epi yo mete l nan yon koki pwoteksyon. Materyèl la koki pwoteksyon pral afekte pèfòmans nan dissipation chalè nan nwayo a nanokristalin.

Nouvo nwayo nanokristalin yo te aplike nan transfòmatè, epesè nan materyèl nanokristalin se sèlman 24μm, ak nwayo a geri apre tretman chalè gen avantaj enpòtan sou nwayo a transfòmatè tradisyonèl yo:

Nouvo nwayo a nanokristalin kouvwi ak yon fim posibilite, ki reyalize fòs ki nesesè pou likidasyon epi yo ka blese dirèkteman nan transfòmatè.

Nwayo nanokristalin geri a elimine bwat pwoteksyon an, bay plis espas pou dissipation chalè ak amelyore sekirite operasyon transfòmatè a.

Sa a konsepsyon diminye enfliyans nan materyèl la koki pwoteksyon sou nwayo a nanokristalin, epi sove konsepsyon estriktirèl la ak fòme tan nan koki pwoteksyon an.

Nanokristalin konsepsyon nwayo ka pi fleksib, ofri yon varyete fòm tankou bag, rektangilè ak nwayo ki gen fòm C, bay plis opsyon pou konsepsyon transfòmatè ak pwosesis likidasyon ki vin apre.

 

6.2 Nwayo amorphe mayetik

Materyèl amorphe a pwodui lè l sèvi avèk teknoloji trempe ultra-rapid ak yon pousantaj refwadisman apeprè yon milyon degre pou chak segonn. Teknoloji sa a solidifye asye fonn nan yon sèl trempe nan yon teren alyaj ak yon epesè nan 30 mikron. Akòz vitès la refwadisman vit, metal la pa gen tan kristalize, sa ki lakòz pa gen okenn grenn oswa fwontyè grenn nan alyaj la, sa ki lakòz fòmasyon nan sa yo rele alyaj amorphe.

Metal amorphe gen yon mikwostrikti inik ki diferan de metal konvansyonèl, ak konpozisyon li yo ak estrikti dezòdone bay li anpil pwopriyete inik, tankou mayetis ekselan, rezistans korozyon, rezistans mete, segondè fòs, dite, severite, segondè rezistivite, segondè koyefisyan kouple elektwomekanik. , elatriye.

 

 

 

Konpozan prensipal yo nan nwayo amòf ki baze sou fè yo se fè, Silisyòm ak bor, ki kontni Silisyòm se osi wo ke 5.3%, ak estrikti inik nan eta a amorphe, rezistans li yo se 130 μΩ.cm, ki se de fwa sa a. nan fèy la asye Silisyòm (47 μΩ.cm).

Epesè materyèl amorphe ki baze sou ferro yo itilize nan nwayo amorphe a se apeprè 30nm, ki se pi mens pase epesè fèy Silisyòm asye a, kidonk pèt aktyèl eddy a piti nan operasyon frekans segondè. Nan ranje frekans 400Hz ~ 10kHz, pèt la se sèlman 1/3 ~ 1/7 nan fèy la asye Silisyòm. An menm tan an, pèmeyabilite nan nwayo fè ki baze sou fè se pi wo pase sa yo ki nan nwayo fè tradisyonèl yo.

Akòz avantaj sa yo, nwayo amorphe a ka diminye pwa transfòmatè a pa plis pase 50% ak tanperati a monte pa 50%.

Apre ane devlopman, nwayo fè amorphe ak nanokristalin yo te lajman itilize nan transfòmatè frekans segondè, transfòmatè aktyèl, ekipman pou chanje elektwomayetik, ekipman konpatibilite elektwomayetik ak lòt aplikasyon.