Kèk nouvo devlòpman nan Transformateurs elektwonik nan ekipman pou pouvwa

Entwodiksyon Nan dènye ane yo, pri materyèl debaz yo ak materyèl kondiktif yo itilize nan transfòmatè elektwonik nan ekipman pou pouvwa yo kontinye ap monte, ak en materyèl bwit yo te fòme yon mache vandè' Kòm yon itilizatè pouvwa nan en transformateur elektwonik, yo ka chwazi ak achte sou yon echèl mondyal yo fòme yon achtè' s mache. Nan pozisyon nan mitan endistri a transfòmatè elektwonik, sèlman lè yo pran wout la nan inovasyon teknolojik, nou ka debarase m de sa a dilèm nan kòlè nan tou de bout. Sepandan, nan endistri transfòmatè ki gen matirite elektwonik, inovasyon teknolojik pi difisil. Men, chak ti amelyorasyon lyen ka pote nouvo lide ak nouvo pwodwi yo. Se poutèt sa, atik sa a entwodui kèk nouvo devlopman nan transformateur elektwonik nan ekipman pou pouvwa nan dènye ane yo soti nan kat aspè: nouvo materyèl, nouvo estrikti, nouvo prensip, ak nouvo pwodwi, pou lektè' referans. Tanpri korije m 'si gen nenpòt ki move. Lè w ap pran wout la nan inovasyon teknolojik, nou dwe toujou sonje objektif la yo dwe reyalize. Transfòmatè elektwonik la nan ekipman pou pouvwa a, tankou tout pwodwi kòm yon komodite, pote soti nan nenpòt inovasyon teknolojik, epi yo dwe fè fonksyon espesifik nan kondisyon espesifik nan itilize, kouri dèyè pi bon rapò a pèfòmans-a-pri. Pwodwi pouvwa aktyèl yo jeneralman karakterize pa ke yo te" limyè, mens, kout, ak ti" nan direksyon miniaturizasyon ak Transparans. Transformateur elektwonik yo dwe adapte yo ak volim ak pwa kondisyon nan pwodwi pouvwa kòm itilizatè yo. An menm tan an, pri materyèl bwit yo (materyèl debaz yo ak materyèl kondiktif yo) pou transfòmatè elektwonik yo te monte. Se poutèt sa, ki jan diminye volim nan ak pwa, ak kouman diminye pri a, te vin direksyon prensipal la nan devlopman nan transfòmatè elektwonik nan dènye ane yo. 1. Nouvo materyèl 1.1 Silisyòm asye Silisyòm asye se yon materyèl debaz lajman ki itilize nan transfòmatè elektwonik nan ekipman pou pouvwa frekans endistriyèl. Pou diminye kantite nwayo nan transfòmatè elektwonik, yo dwe ogmante dansite k ap travay mayetik (k ap travay dansite mayetik) nan Silisyòm asye. K ap travay dansite nan mayetik nan Silisyòm asye detèmine pa tou de saturation dansite nan mayetik flux ak pèt la. Paske efikasite se yon endèks pèfòmans enpòtan nan transfòmatè elektwonik, anpil pwodwi pouvwa kounye a mande pou pèt sibstiti yo nan lòd pou konsève pou enèji. Pèt debaz nan transfòmatè elektwonik la se eleman prensipal pèt sibstiti an, Se poutèt sa, kondisyon klè ak strik yo mete devan sou efikasite oswa pèt transfòmatè elektwonik la. Nan dènye ane yo, pri a nan oryante ak ki pa oryante frèt-woule Silisyòm asye leve soti vivan. Konpare ak R-kalite, CD-kalite ak EI-kalite am, mawonnen am toroidal ka sove plis pase 20 % nan pri a materyèl debaz akòz mwens konsomasyon nan materyèl yo. Sijè ki abòde lan itilize nan transfòmatè a. Nwayo a toroidal blese ka bay plen jwe nan pèfòmans nan oryante frèt-woule Silisyòm asye. Konpare ak asye ki pa oryante frèt-woule, k ap travay dansite mayetik la pi wo. An menm tan an, kontrèman ak R-kalite, CD-kalite ak EI-kalite am fè, materyèl Silisyòm asye ka konplètman itilize, pa pral gen okenn fatra kwen, ak pousantaj la itilizasyon materyèl ka rive jwenn plis pase 98 %. Nan dènye ane yo, te gen amelyorasyon konsiderab nan frèt-woule oryante Silisyòm asye. Domestik pwodwi 0.23mm oryante frèt-woule Silisyòm asye nan 23Q110 gen yon dansite k ap travay mayetik flux nan 1.7 T ak 50 Hz, ak inite a pèdi pwa se 1.10 Wkg. Epesè a 0.23 mm oryante frèt-woule Silisyòm asye P1.750 pwodwi nan Japon se 0.88Wkg. Apre tretman an sifas nan teren asye Silisyòm kouvwi ak kouch tansyon, P1.750 gout a 0.7Wkg. Chanje pwosesis la rkwit rafine domèn yo mayetik, P1.750 gout a 0.55 ～ 0.45Wkg, ki se pi ba anpil pase 0.35mm epè ki pa oryante frèt-woule Silisyòm asye a nan yon k ap travay dansite mayetik nan 1.5T ak 50Hz (P1. 550) nan 2Wkg. Anba kondisyon pou asire menm pèt la, dansite mayetik k ap travay nan 0.23mm epesè oryante frèt-woule Silisyòm asye ka rive nan 1.85T. Si li chwazi nan pwosesis nwayo a toroidal, li se 1.23 fwa pi wo pase dansite nan mayetik k ap travay nan ki pa oryante frèt-woule Silisyòm asye 1.5 T. Seksyon debaz la ak volim Li ka redwi a plis pase 23 %. Sèjousi, EI kalite fè nwayo pouvwa frekans transfòmatè yo lajman ki itilize nan cartes yo pouvwa nan plato telefòn mobil ak aparèy nan kay la, epi pafwa surchof rive. Se nwayo a EI te fè leve nan fèy papye EI ki gen fòm trou. Yon senkyèm nan longè a nan fèy la E ki gen fòm trou se orthogonal nan direksyon an longitudinal (direksyon oryantasyon). Pou kenbe tèt ak jaden an mayetik transverse, ki pa oryante frèt-woule Silisyòm asye jeneralman itilize. Nan dènye ane yo, Konpayi Kawasaki Japon an te devlope seri RGE oryante frèt woule Silisyòm asye ki ka itilize pou am EI. Epesè a se 0.35 mm, saturation longitudinal dansite mayetik la se 1.80 ～ 1.90 T, saturation lateral dansite mayetik la se 1.825T, ak pèt la P1.750 se 1.10 ～ 1.25Wkg. An menm tan an, fim nan posibilite se relativman mens, ak pèfòmans nan Stamping se yon bon bagay. Sèvi ak li nan fè nwayo a fè, k ap travay dansite a mayetik ka plis pase 1.7T, ki se 15 % pi wo pase sa ki pa oryante frèt-woule Silisyòm asye. Seksyon debaz la ak volim ka redwi pa plis pase 15 %, epi pèt la redwi anpil. , Pa pral gen plis surchof. Konpayi Kawasaki Japon an te devlope tou yon asye ki pa oryante frèt woule ak saturation segondè dansite mayetik. Epesè a se 0.5mm, kontni an Silisyòm se mwens pase 1 %, 0.6 %, ak kontni an aliminyòm se 0.3 %. Apre ajoute 0.52 % nikèl, saturation dansite mayetik la se 1.96T. , Pèt la P1.550 se 3Wkg. Sèvi ak li kòm yon materyèl debaz EI, k ap travay dansite a mayetik kapab tou 1.7T, men pèt la se relativman gwo. Li se vo sonje ke: kòm yon gwo klas nan transfòmatè elektwonik, itilize nan materyèl debaz ak segondè k ap travay dansite mayetik ka diminye kantite a nan bobin vire epi redwi kantite kwiv, olye pou yo diminye seksyon debaz la ak volim. Anba sitiyasyon an ki pri a nan materyèl kòb kwiv mete se pi wo pase sa yo ki an materyèl debaz yo, li ka yon pi bon plan amelyorasyon konsepsyon. 1.2 Ferit mou Ferit mou yo se materyèl debaz ki lajman itilize nan transfòmatè elektwonik nan ekipman pou pouvwa mwayen ak segondè-frekans. Konpare ak metalik materyèl mou mayetik, ferit mou gen saturasyon ba dansite mayetik, pèmeyabilite ki ba, ak tanperati Curie. Low se pi gwo feblès li yo. Espesyalman lè tanperati Curie a ba, saturasyon Bs dansite mayetik ak pèt pouvwa pou chak inite volim Pcv ap chanje ak tanperati. Tanperati a leve, Bs gout, Pcv kòmanse gout, ak Lè sa a, leve apre yo fin rive nan pwen fon an. Se poutèt sa, nan kondisyon tanperati ki wo, osi lontan ke Bs kenbe yon wo nivo, k ap travay dansite mayetik Bm ka chwazi pi wo, kidonk diminye kantite vire bobin, diminye kantite kwiv yo itilize ak pri an. Tanperati a wo ak saturation segondè mayetik dansite mou materyèl ferit kapab tou elaji limit la tanperati anwo nan transfòmatè elektwonik a 120 oswa menm 150 benefis yo. Pou egzanp, segondè-frekans transfòmatè elektwonik nan ekipman elektwonik otomobil dwe itilize segondè-tanperati, segondè-saturation mayetik-dansite ferit mou nan travay anba kondisyon wo-tanperati ak gwo chanjman nan kondisyon tanperati ekstèn ak chalè nan chanm nan motè. Kòm yon ferit mou MnZn pou mwayen ak segondè frekans transfòmatè elektwonik, reprezante pa Japon' s konpayi TDK, li te apeprè ki gen eksperyans pwosesis devlopman nan PC30 → PC40 → PC44 → PC50 → PC47 → PC95 → PC90. Anba kondisyon tès yo nan 100 ℃, 100kHz, ak 200mT, pèt pouvwa a pou chak volim inite kenbe diminye. Selon done yo pibliye pa konpayi an nan mwa avril 2006, PC30 se 600mW / cm3; PC40 se 420 mW / cm3; PC44 se 340 mW / cm3; PC47 se 270 mW / cm3. Sepandan, dansite flux saturation Bs anba 100 benefis, PC30, PC40, ak PC44 se fondamantalman 390 mT, PC47 se 410 mT, ki lwen valè teyorik 600 mT, e li pa ka konsidere li kòm yon tanperati ki wo ak gwo saturasyon flux materyèl dansite. Nan dènye ane yo, yo nan lòd yo fè konpetisyon ak metal mou materyèl mayetik nan aplikasyon an nan transfòmatè elektwonik, te gen yon vag nan devlopman nan tanperati ki wo ak segondè saturation mayetik dansite materyèl ferit MnZn. Japon' s konpayi FDK devlope seri a 4H nan tanperati ki wo ak segondè saturation materyèl dansite mayetik nan mwa mas 2003. Pami yo, Bs nan 4H45 ak 4H47 yo 520 mT ak 530mT nan 25 ℃, 450mT ak 470mT nan 100 ℃, men nan 100 ℃, Pcv pèt pouvwa a relativman wo, respektivman 450mW / cm3 ak 650mW / cm3. Selon rapò, FDK te devlope yon materyèl 4H50 anba kondisyon laboratwa. Bs yo nan 100 ° C se 490 mT, men Pcv a se byen gwo nan 800 mW / cm3. Japon TDK konpayi devlope materyèl PC90 nan mwa septanm 2004. Nan 25 ℃, Bs se 540mT ak Pcv se 680 mW / cm3; nan 100 ℃, Bs se 450 mT ak Pcv se 320mW / cm3, ki se pi wo pase nivo materyèl 4H45. Konpayi TOKIN devlope materyèl BH3 la. Nan 25 ° C, Bs li yo se 540 mT ak Pcv se 600 mW / cm3; nan 100 ° C, Bs se 440 mT ak Pcv se 370 mW / cm3. NICERA te devlope materyèl la BM30, ak Bs nan 540 mT ak Pcv nan 720 mW / cm3 nan 25 ° C; nan 100 ° C, Bs nan 450mT ak Pcv nan 320mW / cm3. High-fè ak ba-zenk materyèl la ferit devlope pa Hitachi metal, Bs se 563 mT nan 25 ℃; 560 mT nan 100 ℃, fondamantalman chanje, 150 ℃ se 490 mT, men nan 100 ℃, 100 kHz, Anba kondisyon tès 200 mT, Pcv a se 1700mW / cm3, ki twò wo epi li bezwen amelyorasyon. Anpil ekipman ekipman pou pouvwa pa sèlman mande pou transfòmatè elektwonik la se nan kondisyon travay, se sa ki, pèt la ta dwe ti nan tanperati ki wo, men tou, nan eta a sibstiti, se sa ki, pèt la ta dwe piti nan tanperati nòmal. Sa yo transfòmatè elektwonik ka itilize ferit mou ak tanperati lajè ak konsomasyon pouvwa ki ba. PC95 devlope pa Japon' s TDK se yon wo nivo, lajè-tanperati ferit materyèl ki te parèt nan dènye ane yo. Pcv konsomasyon pouvwa a se 350mW / cm3 nan 25 ° C, 280mW / cm3 nan 80 ° C, 290mW / cm3 nan 100 ° C, 350mW / cm3 nan 120 ° C, ak saturation dansite mayetik nan 410mT nan 100 ° C. Nan dènye ane yo, yo te devlope yon seri pèmeyabilite segondè μ materyèl ferit mou. Yo itilize yo kòm transfòmatè batman kè nan ekipman pouvwa elektwonik. Pèmeyabilite μ a oblije relativman wo. Gen H5C3 soti nan TDK, ki te gen yon μ nan 15 000 ± 30. %, H5C5, μ se 30 000 ± 30 %. Pou EPCOS' s T56, μ se 20000 ± 30 %. Pou filtraj entèferans elektwomayetik, bon karakteristik frekans pèmeyabilite ki nesesè. TDK HS52, μ se 5 500 ± 25 %; HS72, μ se 7 500 ± 25 %; HS10, μ se 10000 ± 25 %. MP15T HITACHI a gen yon μ de 15000 ± 25 % epi yo ka travay anba a 500kHz. Pou DC filtraj, bon DC karakteristik supèrpozisyon yo mande yo. TDK' s DN45, μ se 4500 ± 25 %, tanperati opere se 0 ～ 70 ℃, ak amelyore DNW45, μ se 4 200 ± 25 %, tanperati opere se -40 ℃ ～ +85 ℃, SK-202G Kawasaki a, tanperati opere -40 ℃ ～ +85 ℃, μ se 4300 ± 25 %, ak dansite segondè saturation mayetik ak materyèl pèmeyabilite ki wo, tankou DN50 TDK a, μ se 5 200 ± 20 % , Bs se 550 mT nan 25 ℃, 380 mT nan 100 ℃, tanperati Curie Tc≥210 ℃. 1.3 alyaj amorphe ak nanokristalin Depi nan konmansman an nan 2005, akòz move balans lan nan ekipman pou domestik ak demand nan oryante frèt-woule bann asye Silisyòm, pri a nan oryante frèt-woule bann asye Silisyòm te augmenté rapidman, e li te kounye a depase pri a nan fè ki baze sou bann alyaj amorphe. Anba kondisyon pri sou mache aktyèl yo, ranplasman oryante frèt-woule Silisyòm asye pa fè ki baze sou alyaj amorphe nan jaden an nan transfòmatè pouvwa frekans pouvwa se pa jis yon bagay posib, li te vin yon reyalite. Nan endistri transfòmatè pouvwa a, manifaktirè transfòmatè distribisyon yo te deplase materyèl debaz yo nan oryante frèt-woule Silisyòm asye a fè ki baze sou alyaj amorphe. An menm tan an, soti nan, 1 jiyè 2006, estanda nasyonal la obligatwa" Valè limite nan efikasite enèji ak enèji Evalyasyon Konsèvasyon Valè pou distribisyon transformateur" te fòmèlman aplike, ki plis ankouraje itilize nan fè ki baze sou alyaj amorphe olye pou yo oryante frèt-woule Silisyòm asye nan transfòmatè distribisyon. ogmantasyon. Tankou transfòmatè distribisyon, ranplasman oryante frèt-woule Silisyòm asye ak alyaj amorphe ki baze sou fè nan transfòmatè pouvwa frekans pouvwa yo ap vin yon gwo nouvo devlopman nan transfòmatè elektwonik nan ekipman pou pouvwa. poukisa? Rezon ki fè la ka wè nan konparezon an nan endikatè teknik ak ekonomik nan oryante frèt-woule Silisyòm asye ak fè ki baze sou amorphe alyaj nan tablo 1. mwayen-oryante frèt-woule asye a Silisyòm nan tablo 1 pran segondè endiksyon an mayetik 23R100 ak mayetik 23R085 tretman domèn ki pwodui nan Japon kòm egzanp, ak alyaj amorphe ki baze sou fè a pran 1K101 pwodui domestik la ak 2605SA1 Metglas ki pwodui pa Hitachi kòm egzanp, jan sa ka wè nan tablo 1. Karakteristik sa yo prezante. [align = center] Table 1 Konparezon endikatè teknik ak ekonomik ant oryante frèt-woule Silisyòm asye ak fè ki baze sou amorphe alyaj [/ align] (1) saturation mayetik dansite Bs nan fè ki baze sou alyaj amorphe se pi ba pase sa yo ki nan Silisyòm asye, men nan menm k ap travay mayetik dansite Bm la (Pou egzanp, 1.4T) pi ba pèt se pi ba pase Silisyòm asye. K ap travay dansite mayetik Bm nan fè ki baze sou alyaj amorphe se 1.40 ～ 1.45T pou transfòmatè sèl-faz ak 1.35 ～ 1.40T pou transfòmatè twa-faz. K ap travay dansite mayetik Bm nan Silisyòm asye se 1.70T pou transfòmatè sèl-faz ak 1.65 ～ 1.70T pou transfòmatè twa-faz. Pwa nan alyaj amorphe ki baze sou fè pou transfòmatè pouvwa frekans nan menm kapasite a se sou 120 % nan asye Silisyòm. (2) Faktè ranpli nan alyaj amorphe ki baze sou fè se 0.85 pou 1K101 ak 0. pwodwi domestik. {{356}}. 90 pou Metglas 2605SA1 ki te pwodwi pa Hitachi, ak kèk yo te rive 0.93. Si 0. {{363}} konpare ak 0.945 nan Silisyòm asye, volim nan fè ki baze sou amorphe nwayo a alyaj nan menm pwa a se sou 110 % nan sa ki nan asye Silisyòm. (3) Pèt pwa inite alyaj amorphe ki baze sou fè nan kondisyon 1.4T ak 50Hz se P1.450, ki se sèlman 26.4 % rive 43 % nan asye Silisyòm, sa ki ka siyifikativman diminye chofaj debaz yo. Anba menm pèt la ak menm kondisyon dissipation chalè, fè ki baze sou amorphe alyaj transformateur frekans pouvwa ka diminye pèt kwiv ak diminye materyèl kòb kwiv mete pase transfòmatè Silisyòm asye frekans pouvwa. Anba kondisyon pri materyèl kwiv la pi wo pase materyèl an fè yo, adopte konplo sa a se yon mezi efikas pou diminye depans yo. Li se vo anyen ke pèt la pou chak pwa inite P1.450 teste anba yon vòltaj vag sinis ak yon deformation mwens pase 2 %. Se aktyèl kadriyaj frekans pouvwa a defòme a 5 %. Pèdi pwa inite a anba deformation sa a se P1.450, Silisyòm asye se 123 % P1.450, ak alyaj amorphe ki baze sou fè se 106 % P1.450. Nan moman sa a, P1.450 nan alyaj amorphe ki baze sou fè se sèlman asye Silisyòm. 22.7 % ～ 37 % nan total la. (4) Pri aktyèl la nan Silisyòm asye te pran nan pri sou mache a nan asye nan yon sèten kote nan Guangdong nan mitan mwa Out 2006, ak pri aktyèl la nan enpòte fè ki baze sou alyaj amorphe te pran nan Hitachi Japon an nan mwa Jiyè 2006, site US $ 2.85 pou chak kilogram. Echanj pousantaj RMB a se 22.8 yuan kg, plis tarif ak valè-te ajoute taks se 28 yuan kg. Pri aktyèl la nan domestik fè ki baze sou alyaj amorphe se yon estimasyon, ki se yon ti jan diferan de pri a te site nan inite pwodiksyon an. (5) Tanperati a annealing nan alyaj amorphe ki baze sou fè se pi ba pase sa yo ki an asye Silisyòm, ki gen mwens tan ak mwens konsomasyon enèji. Pri a pwosesis adisyonèl pou fabrikasyon am fè yo ta dwe pi ba pase sa yo ki an asye Silisyòm. Iron ki baze sou bann alyaj amorphe ka trete nan likidasyon am toroidal, sipèpoze am rektangilè ak louvri am C ki gen fòm. Nan ane 1990 yo, Japon te itilize plizyè kouch nan estokaj fè ki baze sou bann alyaj amorphe nan pwosesis am EI, men depans sa yo pwosesis adisyonèl yo te wo ak pèt debaz ogmante. Pita, pa te gen okenn rapò ki enpòtan. Koulye a, epesè nan alyaj la amorphe esansyèl anba etid ka rive nan milimèt la ak nivo santimèt. Si li mete nan pwodiksyon, li ka trete nan yon nwayo EI tankou Silisyòm asye. Konbine faktè ki anwo yo, nan bag la ak C