Amorphe alliage Matériel est un nouveau type de matériau en alliage apparu dans les années 1970. Il adopte une technologie de refroidissement ultra-rapide avancée internationale pour refroidir directement le métal liquide à une vitesse de refroidissement de 106°C/S pour former une fine bande solide d’une épaisseur de 0.02 à 0.03 mm. Il s’est solidifié avant de pouvoir cristalliser. Le matériau d’alliage est similaire au verre dans un arrangement atomique irrégulier, sans structure cristalline caractérisée par des métaux, et ses éléments de base sont le fer (Fe), le nickel (Ni), le cobalt (Co), le silicium (Si), le bore (B) , carbone (C) etc. Son matériau présente les avantages suivants :

a) le amorphe le matériau d’alliage n’a pas de structure cristalline et est un matériau magnétique doux isotrope ; la puissance de magnétisation est faible et il a une bonne stabilité en température. Depuis le amorphe l’alliage est un matériau non orienté, le sertissage direct peut être utilisé pour rendre le processus de fabrication du noyau de fer relativement simple ;

b) Il n’y a pas de défauts structurels qui entravent le mouvement des domaines magnétiques et la perte par hystérésis est inférieure à celle des tôles d’acier au silicium ;

c) L’épaisseur de la bande est extrêmement mince, seulement 0.02-0.03 mm, soit environ 1/10 de la tôle d’acier au silicium.

d) La résistivité est élevée, environ trois fois supérieure à celle des tôles d’acier au silicium à grains orientés; la perte de courant de Foucault des matériaux d’alliage amorphe est considérablement réduite, de sorte que la perte unitaire est d’environ 20% à 30% des tôles d’acier au silicium à grains orientés;

e) La température de recuit est basse, environ 1/2 de la tôle d’acier au silicium à grains orientés ;

Les performances à vide du noyau en alliage amorphe sont supérieures. La perte à vide du transformateur constitué du noyau en alliage amorphe est inférieure de 70 à 80% à celle du transformateur conventionnel et le courant à vide est réduit de plus de 50%. L’effet d’économie d’énergie est exceptionnel. Dans le but de réduire les pertes de ligne du réseau, State Grid et China Southern Power Grid ont considérablement augmenté le taux d’approvisionnement des transformateurs en alliage amorphe depuis 2012. À l’heure actuelle, la proportion d’approvisionnement en transformateurs de distribution en alliage amorphe a atteint plus de 50 %.

Les transformateurs en alliage amorphe présentent également les inconvénients suivants :

1) La densité magnétique de saturation est faible. La densité magnétique de saturation du noyau en alliage amorphe est généralement d’environ 1.56 T, ce qui est d’environ 20 % différent de la densité magnétique de saturation de 1.9 T de la tôle d’acier au silicium conventionnelle. Par conséquent, la densité magnétique conçue du transformateur doit également être réduite de 20 %. La densité de flux de conception du transformateur à huile en alliage cristallin est généralement inférieure à 1.35T, et la densité de flux de conception du transformateur sec en alliage amorphe est généralement inférieure à 1.2T.

2) La bande centrale amorphe totale est sensible aux contraintes. Une fois que la bande centrale est sollicitée, les performances à vide se détériorent facilement. Par conséquent, une attention particulière doit être portée à la structure. Le noyau doit être suspendu au cadre de support et à la bobine, et l’ensemble n’est qu’il supporte sa propre gravité. Dans le même temps, une attention particulière doit être portée lors du processus d’assemblage. Le noyau de fer ne peut pas être soumis à une force et les cognements doivent être réduits.

3) La magnétostriction est environ 10% plus grande que celle des tôles d’acier au silicium conventionnelles, de sorte que son bruit est plus difficile à contrôler, ce qui est également l’une des principales raisons qui limitent la promotion généralisée des transformateurs en alliage amorphe. Le bruit du transformateur met en avant des exigences plus élevées, qui sont divisées en zones sensibles et en zones non sensibles, et des exigences de niveau sonore spécifiques sont avancées, ce qui nécessite une réduction supplémentaire de la densité de flux de conception du noyau.

4) La bande d’alliage amorphe est relativement mince, avec une épaisseur de seulement 0.03 mm, elle ne peut donc pas être transformée en tôles comme les tôles d’acier au silicium conventionnelles, mais ne peut être transformée en noyaux enroulés. Par conséquent, les fabricants de transformateurs conventionnels de la structure de noyau ne peuvent pas la traiter eux-mêmes et nécessitent généralement l’externalisation globale, correspondant à la section rectangulaire de la bande de noyau enroulée, la bobine du transformateur en alliage amorphe est généralement également transformée en une structure rectangulaire ;

5) Le degré de localisation n’est pas suffisant. À l’heure actuelle, c’est principalement la bande d’alliage amorphe importée de Hitachi Metals, qui réalise progressivement la localisation. Au niveau national, Antai Technology et Qingdao Yunlu ont une large bande en alliage amorphe (213 mm, 170 mm et 142 mm). , et ses performances présentent encore un certain écart de stabilité par rapport aux bandes importées.

6) La limite de longueur de bande maximale, la longueur de bande périphérique maximale de la bande d’alliage amorphe précoce est limitée par la taille du four de recuit, et sa longueur est également fortement limitée, mais elle a été fondamentalement résolue à l’heure actuelle, et un alliage amorphe avec une longueur de bande périphérique maximale de 10 m peut être produit Le cadre central peut être utilisé pour fabriquer 3150kVA et moins de changement à sec en alliage amorphe et 10000kVA et moins de changement d’huile en alliage amorphe.

Sur la base de l’excellent effet d’économie d’énergie des transformateurs en alliage amorphe, associé à la promotion de la conservation de l’énergie nationale et de la réduction des émissions et à une série de politiques, la part de marché des transformateurs en alliage amorphe augmente. De plus, étant donné que la bande d’alliage amorphe (actuellement 26.5 yuans/kg) est environ le double de celle des tôles d’acier au silicium conventionnelles (30Q120 ou 30Q130), et l’écart avec le cuivre est relativement faible. Compte tenu de la qualité des produits de réseau et des exigences d’appel d’offres, les transformateurs en alliage amorphe utilisent généralement des conducteurs en cuivre. Par rapport aux tôles d’acier au silicium conventionnelles, les principaux écarts de coût des transformateurs en alliage amorphe sont les suivants :

1) Étant donné que la structure du noyau enroulé est adoptée, le type de noyau du transformateur doit adopter une structure triphasée à cinq colonnes, ce qui peut réduire le poids du noyau à cadre unique et réduire la difficulté d’assemblage. La structure triphasée à cinq colonnes et la structure triphasée à trois colonnes ont leurs propres avantages et inconvénients en termes de coût À l’heure actuelle, la plupart des fabricants adoptent une structure triphasée à cinq colonnes.

2) Étant donné que la section transversale de la colonne centrale est rectangulaire, afin de maintenir la cohérence de la distance d’isolation, les bobines haute et basse tension sont également réalisées dans une structure rectangulaire correspondante.

3) Étant donné que la densité magnétique de la conception du noyau est d’environ 25% inférieure à celle des transformateurs en tôle d’acier au silicium conventionnels et que son coefficient de stratification du noyau est d’environ 0.87, ce qui est bien inférieur à 0.97 des transformateurs en tôle d’acier au silicium conventionnels, la conception cross- la section doit être plus grande que celle des transformateurs conventionnels en tôle d’acier au silicium. S’il est supérieur de plus de 25 %, la circonférence des bobines haute et basse tension augmentera également en conséquence. Dans le même temps, l’augmentation de la longueur des bobines haute et basse tension doit également être prise en compte. Pour s’assurer que la perte de charge de la bobine ne change pas, la section transversale du fil doit être En conséquence, la quantité de cuivre utilisée dans les transformateurs en alliage amorphe est d’environ 20 % supérieure à celle des transformateurs conventionnels.