Amorfo lega materiale è un nuovo tipo di materiale in lega uscito negli anni ‘1970. Adotta una tecnologia di raffreddamento ultrarapido avanzata internazionale per raffreddare direttamente il metallo liquido a una velocità di raffreddamento di 106°C/S per formare una striscia solida e sottile con uno spessore di 0.02-0.03 mm. Si è solidificato prima di poter cristallizzare. Il materiale della lega è simile al vetro in una disposizione atomica irregolare, senza una struttura cristallina caratterizzata da metalli, e i suoi elementi base sono ferro (Fe), nichel (Ni), cobalto (Co), silicio (Si), boro (B) , carbonio (C) ecc. Il suo materiale presenta i seguenti vantaggi:

a) Il amorfo il materiale in lega non ha struttura cristallina ed è un materiale magnetico dolce isotropico; il potere di magnetizzazione è piccolo e ha una buona stabilità della temperatura. Dal momento che il amorfo alloy is a non-oriented material, direct seaming can be used to make the process of manufacturing the iron core relatively simple;

b) non ci sono difetti strutturali che ostacolano il movimento dei domini magnetici e la perdita di isteresi è inferiore a quella delle lamiere di acciaio al silicio;

c) Lo spessore della striscia è estremamente sottile, solo 0.02-0.03 mm, ovvero circa 1/10 della lamiera di acciaio al silicio.

d) La resistività è elevata, circa tre volte quella delle lamiere di acciaio al silicio a grani orientati; la perdita di corrente parassita dei materiali in lega amorfa è notevolmente ridotta, quindi la perdita unitaria è compresa tra il 20% e il 30% circa delle lamiere di acciaio al silicio a grani orientati;

e) La temperatura di ricottura è bassa, circa 1/2 della lamiera di acciaio al silicio a grani orientati;

Le prestazioni a vuoto del nucleo in lega amorfa sono superiori. La perdita a vuoto del trasformatore realizzato con il nucleo in lega amorfa è inferiore del 70-80% rispetto a quella del trasformatore convenzionale e la corrente a vuoto è ridotta di oltre il 50%. L’effetto di risparmio energetico è eccezionale. Allo scopo di ridurre la perdita di linea di rete, sia State Grid che China Southern Power Grid hanno notevolmente aumentato il rapporto di approvvigionamento di trasformatori in lega amorfa dal 2012. Attualmente, la percentuale di approvvigionamento di trasformatori di distribuzione in lega amorfa ha sostanzialmente raggiunto oltre il 50%.

I trasformatori in lega amorfa presentano anche i seguenti svantaggi:

1) La densità magnetica di saturazione è bassa. La densità magnetica di saturazione del nucleo in lega amorfa è solitamente di circa 1.56 T, che è circa il 20% diversa dalla densità magnetica di saturazione di 1.9 T del foglio di acciaio al silicio convenzionale. Pertanto, anche la densità magnetica progettata del trasformatore deve essere ridotta del 20%. La densità di flusso di progetto del trasformatore in olio in lega di cristallo è solitamente inferiore a 1.35 T e la densità di flusso di progetto del trasformatore a secco in lega amorfa è solitamente inferiore a 1.2 T.

2) La striscia centrale amorfa totale è sensibile allo stress. Dopo che la striscia centrale è stata sollecitata, le prestazioni a vuoto sono facili da deteriorare. Pertanto, un’attenzione particolare dovrebbe essere prestata alla struttura. Il nucleo dovrebbe essere sospeso sul telaio di supporto e sulla bobina, e il tutto sopporta solo la propria gravità. Allo stesso tempo, è necessario prestare particolare attenzione durante il processo di assemblaggio. Il nucleo di ferro non può essere sottoposto a forza e i colpi dovrebbero essere ridotti.

3) La magnetostrizione è circa il 10% maggiore di quella delle tradizionali lamiere di acciaio al silicio, quindi il suo rumore è più difficile da controllare, che è anche uno dei motivi principali che limitano la diffusa promozione dei trasformatori in lega amorfa. Il rumore del trasformatore pone requisiti più elevati, che sono divisi in aree sensibili e aree non sensibili, e vengono proposti requisiti specifici di livello sonoro, che richiedono un’ulteriore riduzione della densità di flusso di progetto del nucleo.

4) The amorphous alloy strip is relatively thin, with a thickness of only 0.03mm, so it cannot be made into laminations like conventional silicon steel sheets, but can only be made into coiled cores. Therefore, conventional transformer manufacturers of the core structure cannot process it by themselves, and usually require the overall Outsourcing, corresponding to the rectangular section of the wound core strip, the coil of the amorphous alloy transformer is usually also made into a rectangular structure;

5) Il grado di localizzazione non è sufficiente. Al momento, è principalmente la striscia di lega amorfa importata da Hitachi Metals, che sta gradualmente realizzando la localizzazione. A livello nazionale, Antai Technology e Qingdao Yunlu hanno una banda larga in lega amorfa (213 mm, 170 mm e 142 mm). , e le sue prestazioni sono ancora un certo divario di stabilità rispetto alle strisce importate.

6) Il limite massimo di lunghezza del nastro, la lunghezza massima del nastro periferico del primo nastro di lega amorfa è limitato dalle dimensioni del forno di ricottura e anche la sua lunghezza è notevolmente limitata, ma al momento è stata sostanzialmente risolta e una lega amorfa con una lunghezza massima della striscia periferica di 10 m può essere prodotto Il telaio centrale può essere utilizzato per produrre 3150kVA e sotto il cambio a secco della lega amorfa e 10000kVA e sotto il cambio dell’olio della lega amorfa.

Sulla base dell’eccellente effetto di risparmio energetico dei trasformatori in lega amorfa, unito alla promozione del risparmio energetico nazionale e alla riduzione delle emissioni e una serie di politiche, la quota di mercato dei trasformatori in lega amorfa è in aumento. Inoltre, considerando che la striscia di lega amorfa (attualmente 26.5 yuan/kg) è circa il doppio di quella delle tradizionali lamiere di acciaio al silicio (30Q120 o 30Q130) e il divario con il rame è relativamente piccolo. Considerando la qualità dei prodotti di rete e i requisiti di offerta, i trasformatori in lega amorfa utilizzano solitamente conduttori in rame. Rispetto alle tradizionali lamiere di acciaio al silicio, le principali differenze di costo dei trasformatori in lega amorfa sono le seguenti:

1) Since the wound core structure is adopted, the transformer core type should adopt a three-phase five-column structure, which can reduce the weight of the single-frame core and reduce the difficulty of assembly. The three-phase five-column structure and the three-phase three-column structure have their own advantages and disadvantages in terms of cost At present, most manufacturers adopt three-phase five-column structure.

2) Poiché la sezione del nucleo della colonna è rettangolare, per mantenere la costanza della distanza di isolamento, anche le bobine di alta e bassa tensione sono realizzate in una corrispondente struttura rettangolare.

3) Poiché la densità magnetica del design del nucleo è inferiore di circa il 25% rispetto a quella dei tradizionali trasformatori in lamiera di acciaio al silicio e il suo coefficiente di laminazione del nucleo è di circa 0.87, che è molto inferiore a 0.97 dei tradizionali trasformatori in lamiera di acciaio al silicio, il design cross- l’area della sezione deve essere maggiore di quella dei tradizionali trasformatori in lamiera di acciaio al silicio. Se è più grande di oltre il 25%, anche la circonferenza delle bobine ad alta e bassa tensione aumenterà di conseguenza. Allo stesso tempo, è necessario considerare anche l’aumento della lunghezza delle bobine di alta e bassa tensione. Per garantire che la perdita di carico della bobina non cambi, l’area della sezione trasversale del filo deve essere corrispondentemente, la quantità di rame utilizzata nei trasformatori in lega amorfa è circa il 20% in più rispetto a quella dei trasformatori convenzionali.