אמורפי סַגסוֹגֶת חוֹמֶר הוא סוג חדש של חומר סגסוגת שיצא בשנות ה-1970. הוא מאמץ טכנולוגיית קירור אולטרה-מהיר בינלאומית מתקדמת לקירור ישיר של מתכת נוזלית בקצב קירור של 106°C/S ליצירת רצועה דקה מוצקה בעובי של 0.02-0.03 מ”מ. הוא התמצק לפני שהצליח להתגבש. חומר הסגסוגת דומה לזכוכית בסידור אטומי לא סדיר, ללא מבנה גבישי המאופיין במתכות, והיסודות הבסיסיים שלו הם ברזל (Fe), ניקל (Ni), קובלט (Co), סיליקון (Si), בורון (B) , פחמן (C) וכו’. לחומר שלו יש את היתרונות הבאים:

א) ה אמורפי לחומר סגסוגת אין מבנה גבישי והוא חומר מגנטי רך איזוטרופי; כוח המגנטיזציה קטן ויש לו יציבות טמפרטורה טובה. מאז אמורפי סגסוגת היא חומר לא מכוון, ניתן להשתמש בתפירה ישירה כדי להפוך את תהליך ייצור ליבת הברזל לפשוט יחסית;

ב) אין פגמים מבניים המעכבים את התנועה של תחומים מגנטיים, ואובדן ההיסטרזיס קטן מזה של יריעות פלדת סיליקון;

ג) עובי הרצועה דק במיוחד, 0.02-0.03 מ”מ בלבד, שהם כ-1/10 מלוח הפלדת סיליקון.

ד) ההתנגדות גבוהה, בערך פי שלושה מזה של יריעות פלדת סיליקון מוכוונות גרגרים; אובדן זרם המערבולת של חומרי סגסוגת אמורפיים מצטמצם מאוד, כך שהפסד היחידה הוא כ-20% עד 30% מיריעות פלדת סיליקון מוכוונות גרגרים;

ה) טמפרטורת החישול נמוכה, בערך 1/2 מגיליון פלדת סיליקון מונחה גרגרים;

הביצועים ללא עומס של ליבת הסגסוגת האמורפית הם עדיפים. אובדן העומס של השנאי העשוי מליבת הסגסוגת האמורפית נמוך ב-70-80% מזה של השנאי הרגיל, וזרם ללא עומס מופחת ביותר מ-50%. אפקט החיסכון באנרגיה יוצא מן הכלל. לצורך הפחתת אובדן קווי הרשת, הן State Grid והן China Southern Power Grid הגדילו מאוד את יחס הרכש של שנאי סגסוגת אמורפית מאז 2012. נכון לעכשיו, שיעור הרכש של שנאי הפצה מסגסוגת אמורפית הגיע בעצם ליותר מ-50%.

לשנאי סגסוגת אמורפית יש גם את החסרונות הבאים:

1) צפיפות הרוויה המגנטית נמוכה. הצפיפות המגנטית הרוויה של ליבת הסגסוגת האמורפית היא בדרך כלל כ-1.56T, השונה בכ-20% מהצפיפות המגנטית הרוויה של 1.9T של יריעת פלדת הסיליקון הרגילה. לכן, יש להפחית גם את הצפיפות המגנטית המעוצבת של השנאי ב-20%. צפיפות השטף העיצובית של שנאי שמן סגסוגת קריסטל היא בדרך כלל מתחת ל-1.35T, וצפיפות השטף העיצובית של שנאי יבש מסגסוגת אמורפית היא בדרך כלל מתחת ל-1.2T.

2) רצועת הליבה האמורפית הכוללת רגישה ללחץ. לאחר שרצועת הליבה נלחצת, קל להתדרדר בביצועי ללא עומס. לכן, יש להקדיש תשומת לב מיוחדת למבנה. הליבה צריכה להיות תלויה על מסגרת התמיכה והסליל, וכל כולו הוא רק זה נושא את כוח המשיכה שלו. יחד עם זאת, יש להקדיש תשומת לב מיוחדת במהלך תהליך ההרכבה. לא ניתן להפעיל כוח על ליבת הברזל, ויש להפחית את הדפיקה.

3) ההיצרות המגנטיות גדולה בכ-10% מזו של יריעות פלדת סיליקון קונבנציונליות, ולכן קשה יותר לשלוט ברעש שלה, וזו גם אחת הסיבות העיקריות המגבילות את הקידום הנרחב של שנאי סגסוגת אמורפית. הרעש של השנאי מציב דרישות גבוהות יותר, המחולקות לאזורים רגישים ואזורים לא רגישים, ומוצעות דרישות רמת קול ספציפיות, מה שמחייב הפחתה נוספת של צפיפות השטף בתכנון הליבה.

4) רצועת הסגסוגת האמורפית היא דקה יחסית, בעובי של 0.03 מ”מ בלבד, כך שלא ניתן ליצור ממנה למינציות כמו יריעות פלדת סיליקון קונבנציונליות, אלא ניתן ליצור אותה רק לליבות מפותלות. לכן, יצרני שנאים קונבנציונליים של מבנה הליבה אינם יכולים לעבד אותו בעצמם, ובדרך כלל דורשים את מיקור החוץ הכולל, המתאים לקטע המלבני של רצועת הליבה הפותה, הסליל של שנאי הסגסוגת האמורפית עשוי בדרך כלל גם למבנה מלבני;

5) מידת הלוקליזציה אינה מספיקה. כיום, מדובר בעיקר ברצועת הסגסוגת האמורפית המיובאת מ-Hitachi Metals, שמממשת בהדרגה לוקליזציה. מבחינה מקומית, ל-Antai Technology ול-Qingdao Yunlu יש פס רחב מסגסוגת אמורפית (213 מ”מ, 170 מ”מ ו-142 מ”מ). , והביצועים שלו הם עדיין פער מסוים ביציבות בהשוואה לרצועות מיובאות.

6) מגבלת אורך הרצועה המקסימלית, אורך הרצועה ההיקפית המקסימלית של רצועת הסגסוגת האמורפית המוקדמת מוגבלת על ידי גודל תנור החישול, וגם אורכה מוגבל מאוד, אך היא נפתרה בעצם כיום, וסגסוגת אמורפית עם אורך רצועה היקפית מקסימלית של 10 מ’ ניתן לייצר את מסגרת הליבה ניתן להשתמש לייצור 3150kVA ומטה החלפת סגסוגת אמורפית יבשה ו-10000kVA ומטה החלפת שמן סגסוגת אמורפית.

בהתבסס על ההשפעה המצוינת של חיסכון באנרגיה של שנאי סגסוגת אמורפית, יחד עם קידום שימור אנרגיה והפחתת פליטות לאומיים וסדרה של מדיניות, נתח השוק של שנאי סגסוגת אמורפית הולך וגדל. יתרה מכך, בהתחשב ברצועת הסגסוגת האמורפית (כיום 26.5 יואן/ק”ג) היא בערך פי שניים מיריעות פלדת סיליקון קונבנציונליות (30Q120 או 30Q130), והפער עם הנחושת קטן יחסית. בהתחשב באיכות מוצרי הרשת ודרישות ההצעות, שנאי סגסוגת אמורפית משתמשים בדרך כלל במוליכי נחושת. בהשוואה ליריעות פלדת סיליקון קונבנציונליות, פערי העלות העיקריים של שנאי סגסוגת אמורפית הם כדלקמן:

1) מאחר שמבנה הליבה הפותה מאומצת, סוג ליבת השנאי צריך לאמץ מבנה תלת פאזי בן חמישה עמודים, שיכול להפחית את משקל הליבה החד-מסגרת ולהפחית את קושי ההרכבה. למבנה התלת-פאזי של חמישה עמודים ולמבנה התלת-פאזי של חמישה עמודים יש יתרונות וחסרונות משלהם מבחינת עלות. כיום, רוב היצרנים מאמצים מבנה תלת-פאזי של חמישה עמודים.

2) מכיוון שהחתך של עמוד הליבה הוא מלבני, על מנת לשמור על עקביות מרחק הבידוד, סלילי המתח הגבוה והנמוך עשויים גם הם למבנה מלבני מתאים.

3) מכיוון שהצפיפות המגנטית של עיצוב הליבה נמוכה בכ-25% מזו של שנאי פלדת סיליקון רגילים, ומקדם הליבה שלו הוא כ-0.87, שהוא נמוך בהרבה מ-0.97 של שנאי פלדת סיליקון קונבנציונליים, התכנון צולב- שטח החתך צריך להיות גדול יותר מזה של שנאי פלדת סיליקון רגילים. אם הוא גדול יותר מ-25%, גם היקף סלילי המתח הגבוה והנמוך יגדל בהתאם. יחד עם זאת, יש להתייחס גם לגידול באורך של סלילי המתח הגבוה והנמוך. כדי להבטיח שאובדן העומס של הסליל לא ישתנה, שטח החתך של החוט צריך להיות בהתאם, כמות הנחושת המשמשת בשנאי סגסוגת אמורפית היא בערך 20% יותר מזו של שנאים רגילים.