สัณฐาน โลหะผสม วัสดุ เป็นวัสดุโลหะผสมชนิดใหม่ที่ออกมาในปี 1970 ใช้เทคโนโลยีการทำความเย็นที่รวดเร็วเป็นพิเศษขั้นสูงระดับสากลเพื่อทำให้โลหะเหลวเย็นลงโดยตรงที่อัตราการทำความเย็น 106°C/S เพื่อสร้างแถบบางทึบที่มีความหนา 0.02-0.03 มม. มันแข็งตัวก่อนที่จะตกผลึก วัสดุโลหะผสมคล้ายกับแก้วในการจัดเรียงอะตอมที่ผิดปกติ ไม่มีโครงสร้างผลึกที่มีลักษณะเป็นโลหะ และองค์ประกอบพื้นฐานคือเหล็ก (Fe) นิกเกิล (Ni) โคบอลต์ (Co) ซิลิกอน (Si) โบรอน (B) , คาร์บอน (C) เป็นต้น วัสดุมีข้อดีดังนี้

ก) ดิ ไม่มีรูปร่าง วัสดุโลหะผสมไม่มีโครงสร้างผลึกและเป็นวัสดุแม่เหล็กอ่อนแบบไอโซโทรปิก พลังแม่เหล็กมีขนาดเล็กและมีความเสถียรต่ออุณหภูมิที่ดี ตั้งแต่ ไม่มีรูปร่าง โลหะผสมเป็นวัสดุที่ไม่มุ่งเน้นการเชื่อมโดยตรงสามารถใช้เพื่อทำให้กระบวนการผลิตแกนเหล็กค่อนข้างง่าย

b) ไม่มีข้อบกพร่องทางโครงสร้างที่เป็นอุปสรรคต่อการเคลื่อนที่ของโดเมนแม่เหล็ก และการสูญเสียฮิสเทรีซีสจะน้อยกว่าของแผ่นเหล็กซิลิกอน

ค) ความหนาของแถบบางมากเพียง 0.02-0.03 มม. ซึ่งประมาณ 1/10 ของแผ่นเหล็กซิลิกอน

d) ความต้านทานสูงประมาณสามเท่าของแผ่นเหล็กซิลิกอนที่เน้นเกรน การสูญเสียของวัสดุโลหะผสมอสัณฐานในปัจจุบันลดลงอย่างมากดังนั้นการสูญเสียต่อหน่วยประมาณ 20% ถึง 30% ของแผ่นเหล็กซิลิกอนที่เน้นเกรน

e) อุณหภูมิการหลอมต่ำประมาณ 1/2 ของแผ่นเหล็กซิลิกอนที่เน้นเกรน

ประสิทธิภาพการรับน้ำหนักของแกนโลหะผสมอสัณฐานนั้นเหนือกว่า การสูญเสียที่ไม่มีโหลดของหม้อแปลงที่ทำจากแกนโลหะผสมอสัณฐานนั้นต่ำกว่าของหม้อแปลงทั่วไป 70-80% และกระแสที่ไม่มีโหลดจะลดลงมากกว่า 50% ผลการประหยัดพลังงานที่โดดเด่น เพื่อจุดประสงค์ในการลดการสูญเสียสายเครือข่าย ทั้ง State Grid และ China Southern Power Grid ได้เพิ่มอัตราส่วนการจัดซื้อหม้อแปลงโลหะผสมอสัณฐานอย่างมากตั้งแต่ปี 2012 ในปัจจุบัน สัดส่วนการจัดซื้อหม้อแปลงจำหน่ายโลหะผสมอสัณฐานมีมากกว่า 50% โดยพื้นฐานแล้ว

หม้อแปลงโลหะผสมอสัณฐานยังมีข้อเสียดังต่อไปนี้:

1) ความหนาแน่นของแม่เหล็กอิ่มตัวต่ำ ความหนาแน่นแม่เหล็กอิ่มตัวของแกนโลหะผสมอสัณฐานมักจะอยู่ที่ประมาณ 1.56T ซึ่งแตกต่างจากความหนาแน่นแม่เหล็กอิ่มตัว 20T ของแผ่นเหล็กซิลิกอนทั่วไปประมาณ 1.9% ดังนั้นความหนาแน่นแม่เหล็กที่ออกแบบไว้ของหม้อแปลงจึงต้องลดลง 20% ความหนาแน่นฟลักซ์การออกแบบของหม้อแปลงน้ำมันโลหะผสมคริสตัลมักจะต่ำกว่า 1.35T และความหนาแน่นฟลักซ์การออกแบบของหม้อแปลงแห้งโลหะผสมอสัณฐานมักจะต่ำกว่า 1.2T

2) แถบแกนอสัณฐานทั้งหมดมีความไวต่อความเครียด หลังจากแถบแกนถูกเน้น ประสิทธิภาพการไม่มีโหลดจะเสื่อมลงได้ง่าย ดังนั้นควรให้ความสนใจเป็นพิเศษกับโครงสร้าง แกนควรจะแขวนอยู่บนโครงรองรับและคอยล์ และทั้งหมดเป็นเพียง มันแบกรับแรงโน้มถ่วงของมันเอง ในขณะเดียวกันควรให้ความสนใจเป็นพิเศษในระหว่างขั้นตอนการประกอบ แกนเหล็กไม่สามารถรับแรงได้ และควรลดการน็อค

3) Magnetostriction มีขนาดใหญ่กว่าแผ่นเหล็กซิลิกอนทั่วไปประมาณ 10% ดังนั้นจึงควบคุมเสียงได้ยากกว่า ซึ่งเป็นหนึ่งในสาเหตุหลักที่จำกัดการส่งเสริมอย่างกว้างขวางของหม้อแปลงโลหะผสมอสัณฐาน เสียงของหม้อแปลงทำให้เกิดความต้องการที่สูงขึ้น ซึ่งแบ่งออกเป็นพื้นที่ที่ละเอียดอ่อนและพื้นที่ที่ไม่ไวต่อความรู้สึก และมีการหยิบยกข้อกำหนดระดับเสียงเฉพาะ ซึ่งต้องมีการลดความหนาแน่นของฟลักซ์การออกแบบแกนเพิ่มเติม

4) แถบโลหะผสมอสัณฐานค่อนข้างบาง มีความหนาเพียง 0.03 มม. ดังนั้นจึงไม่สามารถทำเป็นแผ่นเคลือบได้เหมือนแผ่นเหล็กซิลิกอนทั่วไป แต่สามารถทำเป็นแกนขดได้เท่านั้น ดังนั้นผู้ผลิตหม้อแปลงทั่วไปของโครงสร้างหลักจึงไม่สามารถดำเนินการได้ด้วยตัวเอง และมักจะต้องการการจ้างโดยรวมซึ่งสอดคล้องกับส่วนสี่เหลี่ยมของแถบแกนแผล ขดลวดของหม้อแปลงโลหะผสมอสัณฐานมักจะทำเป็นโครงสร้างสี่เหลี่ยม

5) ระดับของการแปลไม่เพียงพอ ในปัจจุบัน ส่วนใหญ่เป็นแถบโลหะผสมอสัณฐานที่นำเข้ามาจาก Hitachi Metals ซึ่งค่อยๆ ตระหนักถึงการแปลเป็นภาษาท้องถิ่น ในประเทศ Antai Technology และ Qingdao Yunlu มีบรอดแบนด์โลหะผสมอสัณฐาน (213 มม., 170 มม. และ 142 มม.) และประสิทธิภาพยังคงเป็นช่องว่างในด้านความเสถียรเมื่อเทียบกับแถบนำเข้า

6) ขีด จำกัด ความยาวแถบสูงสุด ความยาวแถบต่อพ่วงสูงสุดของแถบโลหะผสมอสัณฐานยุคแรกถูก จำกัด โดยขนาดของเตาหลอมและความยาวของมันก็ถูก จำกัด อย่างมากเช่นกัน แต่ได้รับการแก้ไขโดยทั่วไปในปัจจุบันและโลหะผสมอสัณฐาน ด้วยความยาวแถบต่อพ่วงสูงสุด 10 ม. สามารถผลิตแกนเฟรมได้เพื่อผลิต 3150kVA และต่ำกว่าการเปลี่ยนถ่ายโลหะผสมอสัณฐานแบบแห้ง และ 10000kVA และต่ำกว่าการเปลี่ยนถ่ายน้ำมันโลหะผสมอสัณฐาน

จากผลการประหยัดพลังงานที่ยอดเยี่ยมของหม้อแปลงโลหะผสมอสัณฐาน ควบคู่ไปกับการส่งเสริมการอนุรักษ์พลังงานของประเทศและการลดการปล่อยมลพิษและนโยบายต่างๆ ส่วนแบ่งการตลาดของหม้อแปลงโลหะผสมอสัณฐานจึงเพิ่มขึ้น ยิ่งไปกว่านั้น เมื่อพิจารณาจากแถบโลหะผสมอสัณฐาน (ปัจจุบัน 26.5 หยวน/กก.) มีค่าประมาณสองเท่าของแผ่นเหล็กซิลิกอนทั่วไป (30Q120 หรือ 30Q130) และช่องว่างกับทองแดงค่อนข้างเล็ก เมื่อพิจารณาถึงคุณภาพของผลิตภัณฑ์กริดและข้อกำหนดในการเสนอราคา หม้อแปลงโลหะผสมอสัณฐานมักจะใช้ตัวนำทองแดง เมื่อเปรียบเทียบกับแผ่นเหล็กซิลิกอนทั่วไป ช่องว่างด้านต้นทุนหลักของหม้อแปลงโลหะผสมอสัณฐานมีดังนี้:

1) เนื่องจากมีการใช้โครงสร้างแกนพัน แกนหม้อแปลงจึงควรใช้โครงสร้างสามเฟสห้าเสา ซึ่งสามารถลดน้ำหนักของแกนเฟรมเดียวและลดความยากในการประกอบ โครงสร้างสามเฟสห้าคอลัมน์และโครงสร้างสามเฟสสามเฟสมีข้อดีและข้อเสียในแง่ของต้นทุน ในปัจจุบัน ผู้ผลิตส่วนใหญ่ใช้โครงสร้างห้าคอลัมน์สามเฟส

2) เนื่องจากส่วนตัดขวางของแกนกลางเป็นรูปสี่เหลี่ยมผืนผ้า เพื่อรักษาความสม่ำเสมอของระยะห่างของฉนวน ขดลวดไฟฟ้าแรงสูงและแรงต่ำจึงถูกสร้างเป็นโครงสร้างสี่เหลี่ยมที่สอดคล้องกัน

3) เนื่องจากความหนาแน่นแม่เหล็กของการออกแบบแกนนั้นต่ำกว่าหม้อแปลงแผ่นเหล็กซิลิกอนทั่วไปประมาณ 25% และค่าสัมประสิทธิ์การเคลือบแกนของมันคือประมาณ 0.87 ซึ่งต่ำกว่า 0.97 ของหม้อแปลงเหล็กแผ่นซิลิกอนทั่วไป การออกแบบข้าม- พื้นที่หน้าตัดจะต้องมีขนาดใหญ่กว่าหม้อแปลงเหล็กแผ่นซิลิกอนทั่วไป หากมีขนาดใหญ่กว่า 25% เส้นรอบวงของขดลวดแรงสูงและแรงต่ำก็จะเพิ่มขึ้นตามไปด้วย ในขณะเดียวกันก็ต้องพิจารณาการเพิ่มความยาวของขดลวดแรงสูงและแรงต่ำด้วย เพื่อให้แน่ใจว่าการสูญเสียโหลดของขดลวดไม่เปลี่ยนแปลง พื้นที่หน้าตัดของเส้นลวดจะต้องสอดคล้องกัน ปริมาณทองแดงที่ใช้ในหม้อแปลงโลหะผสมอสัณฐานจะมากกว่าหม้อแปลงทั่วไปประมาณ 20%