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    金鑫磁材:納米晶運用于逆變電源的優勢與難題

    發布時間:2021-05-11 16:42:45


     一、納米晶的優勢

     納米晶磁環(超微晶鐵芯)另外具有了硅鋼、坡莫合金、鐵氧體磁芯的優勢。即:

     高磁感:飽和狀態磁感Bs=,是坡莫合金的一倍,鐵氧體磁芯的倍。變壓器鐵芯功率大,能夠超過15 kW20kW/kg

     高導磁率:靜態數據原始導磁率μ0可達到12萬~14萬,與坡莫合金非常。用以輸出功率變壓器線圈的導磁率是鐵氧體磁芯的10幾倍,大幅度降低了勵磁電流輸出功率,提升了變電器的高效率。

     低損耗:在20kHz50kHz頻率范疇是鐵氧體磁芯1/21/5,減少變壓器鐵芯溫度。

     居里溫度高:納米晶磁環(超微晶鐵芯)的居里溫度達570℃,鐵氧體磁芯的居里溫度僅180℃~200℃。

     因為左右的優勢,納米晶生產制造的變電器運用在逆變電源上,對開關電源可信性提升起了挺大功效:

     耗損小,變電器溫度低,很多客戶的長期性具體應用證實,納米晶變電器的溫度遠遠地小于IGBT水管的溫度。

     變壓器鐵芯導磁率高,減少了勵磁電流輸出功率,減少了銅損,提升了變電器的高效率。變電器的初中級電感器大,減少了電流量在電源開關時對IGBT水管的沖擊性。

     工作中磁感高,功率大,可超過15Kw/kg。減少了變壓器鐵芯的容積。非常是功率逆變電源,容積減少促使在主機箱內室內空間擴大,有益于IGBT水管的熱管散熱。

     變電器的負載工作能力強,因為工作中磁感挑選在飽和狀態磁感的40%上下,當負載產生時,僅因為磁感提高造成發燙,而不容易因變壓器鐵芯飽和狀態而毀壞IGBT水管。

     納米晶磁環(超微晶鐵芯)的居里溫度高,假定溫度超過100℃左右時,鐵氧體磁芯變電器早已不可以工作中,納米晶變電器徹底能夠一切正常工作中。

     納米晶的這種優勢,被愈來愈多的開關電源生產商了解并選用,中國一批生產廠家,早已選用納米晶變壓器鐵芯,并運用很多年。愈來愈多的生產廠家剛開始應用或使用。現階段早已廣泛運用在逆變焊機、電源系統、電鍍工藝電解電源、感應加熱設備、充電電源等行業,將來兩年還會有更大幅的提升。

     二、大伙兒關注的問題

     納米晶磁環(超微晶鐵芯)在運用于逆變電源的全過程中,曾出現了一些如噪音難題、延性難題、一致性難題等,在一定水平上對應用推廣產生危害,造成了關心。如今這種難題都早已逐漸獲得處理。

    (一)噪音問題

     噪音的產生有各個方面的緣故:

     1.原材料自身磁致伸縮指數的緣故,鐵氧體磁芯原材料的磁致伸縮指數較為大,雖然鐵氧體磁芯是實芯的,在應用有時候也會出現噪音。納米晶的成份不一樣,磁致伸縮指數不一樣,前兩年應用的成份,是一種通用性的鋁合金的成份,因而生產制造出變電器的噪音難題非常明顯,隨之運用、開發設計愈來愈深層次,對于不一樣主要用途選用不一樣的合金成分,以考慮不一樣元器件對帶磁的要求。比如,做為輸出功率輸出變電器、電壓互感器、共模電感等,都開發設計出專用型的成份。依據輸出功率變電器的規定調節的合金成分,減少了磁致伸縮指數,經客戶應用證實,噪音難題早已大大的改進。

     2.變壓器鐵芯卷繞緊松上的緣故,這與應用的非晶帶材品質有挺大關聯,非晶帶材規格誤差、薄厚不勻稱都是導致變壓器鐵芯卷繞太松,非常容易造成噪音。調節成份后,鋼水流通性好,有益于非晶帶材的成形品質,在一定水平上為減少變壓器鐵芯噪音,出示了有益確保。

     3.整流電路層面的難題,電源電路中直流電成份大,導致變壓器鐵芯的工作中磁感提升,造成噪音。人們的試驗證實,噪音隨工作中磁感的提升而擴大。有的生產廠家在電源電路上采用了隔直流電對策,應用納米晶變壓器鐵芯很多年來沒有出現噪音難題。

     根據左右的改善,噪音難題基礎獲得了處理。

    (二)延性問題

     納米晶變壓器鐵芯的延性關鍵反映在變壓器鐵芯掉渣,是客戶體現較大難題,不但對安裝簡單是頭疼的事,并且非常容易給電源電路導致短路故障的安全隱患。歷經很多年的實踐活動、科學研究,延性難題根據對成份、加工工藝的調節,獲得大大的改進。成份調節后,非晶帶材的柔韌度明顯改進。非晶帶材薄厚的減薄也降低了延性。除此之外在生產制造變壓器鐵芯的加工工藝上,對變壓器鐵芯浸注無地應力膠,促使變壓器鐵芯不易碎,徹底消除了變壓器鐵芯的掉渣的延性難題。另外,因為無地應力膠把變壓器鐵芯非晶帶材的層空隙固定不動,使其不容易造成共震,降低了噪音的造成。

     (三)一致性問題

     一致性跟生產制造經營規模相關,與生產線設備的容積相關。從非晶帶材的品質看,一臺500KG生產量的機器設備和50KG生產量機器設備較為,一樣生產制造500KG非晶帶材,顯而易見,前面一種商品在成份、帶磁能的一致性好些于后面一種。一樣在加工過程中的調質處理都是一樣。因此生產制造經營規模大、生產線設備容積大對一致性有益。

     納米晶的一致性在客戶應用中,具體表現在飽和狀態工作電壓和電感器量離散性大,有時候會相距一倍多。關鍵緣故是電磁場調質處理的實際效果差、生產制造檢測沒有歸類挑選。隨之用以輸出功率變電器的成份的調節,不但改進了延性,并且減少了原材料的剩下磁感應強度,因而,擴大了電磁場調質處理的實際效果,提升了變壓器鐵芯的飽和狀態工作電壓,對商品一致性起了關鍵功效。

     (四)價錢問題

     價錢難題是客戶最關注的,非常是提前準備應用或剛開始應用的客戶。價錢與總產量有立即關聯,這兩年,隨之納米晶變壓器鐵芯運用的行業愈來愈普遍,不但用以逆變焊機,并且很多用以電解法電鍍設備、中頻感應爐、電池充電機器設備、電源系統、UPS開關電源、x光片機開關電源、激光發生器、交流電機調速開關電源等行業,生產量愈來愈大,價錢也是較大幅的減少,現階段的價格對比最開始的價錢早已降低了約40%,隨之運用量的持續擴大,價錢會急劇下降,納米晶的價錢會愈來愈貼近鐵氧體磁芯的價錢。

     現階段針對15KW左右的功率的開關電源而言,事實上納米晶變壓器鐵芯的價錢早已小于鐵氧體磁芯變壓器鐵芯了。由于鐵氧體磁芯變壓器鐵芯的規格不足,功率變電器所必須的磁芯沒辦法處理,迫不得已應用好多個變壓器鐵芯才可以考慮輸出功率規定。而納米晶變壓器鐵芯一個就就行了。從成本價上看,鐵氧體磁芯劃算許多,但好多個變壓器鐵芯的原價就比納米晶變壓器鐵芯的價錢高了。

     三、納米晶變電器的商品

     所應用的納米晶變電器基本上全是整個設備生產廠家自身繞制的,因為各廠整流電路的設計方案不一樣、對納米晶磁環(超微晶鐵芯)的掌握不一樣、對變電器生產制造加工工藝把握水平不一樣,生產制造出的變電器水準也不一樣。生產制造高頻變壓器變成生產制造中的關鍵步驟。因而,一些生產廠家明確提出,可否系統化生產制造高頻變壓器,整個設備生產廠家立即選購變電器的規定。

     原先20kHz50kHz頻率范疇的變電器,一般選用鐵氧體磁芯做變壓器線圈,變壓器鐵芯方式多見U型或EI型,極少數應用O型變壓器鐵芯,U型或EI型變壓器鐵芯從構造上沒辦法減少變電器的漏感。

     因為納米晶磁環(超微晶鐵芯)的優勢,為高頻變壓器的實用化、高效性出示了理想化的原材料。新型材料推動了的一種新構造的高頻變壓器問世。

     這類得到專利權的取名字“甲殼蟲”的變電器,后經他人改善后稱之為“H 型變電器,也得到專利權,這二種變電器靈活運用納米晶磁環(超微晶鐵芯)的高導磁率、高磁感應強度、耗損劣等磁特點和環狀變壓器鐵芯漏磁小的特性,在變電器的初、副邊構造層面破舊立新。運用變壓器鐵芯的金屬材料維護盒做為變電器的次級線圈,合適大電流量輸出,初級線圈勻稱的繞在副邊上,漏感不大。變電器固定不動支撐點與匯流輸出融合為一體,有益于熱管散熱。

     這類變電器的優勢是:

     1.輸出功率大:10 kW20kW,功率可超過15 kW20kW/kg

     2.漏感小,一般水準低于5μH,最好是的低于2μH

     3.高效率,超過99%左右

     4.重量輕、重量較輕,15 kW變電器的凈重為3KG,容積為 160×150×95 mm

     5.外觀設計美觀大方。

     納米晶變電器的實用化,有效的應用了納米晶軟磁材料的特性;有益于高壓電源變電器的實用化、規范化;有益于變電器高效率、水準的提升;有益于逆變焊機、電鍍工藝、電解法等機器設備

     生產率的提升。現階段現有好多個生產廠家可以生產制造這類變電器。

     如今現有一些整個設備生產制造剛開始選用“Ω”型變電器,保持一體化生產制造,它是一個“多、快、好、省”的措施。

     四、結語

     非晶、納米晶軟磁材料因為它的出色特點,在不一樣的運用中,填補了硅鋼和鐵氧體磁芯原材料的不夠,使各種電子設備提升到一個新水準、提升了高效率、獲得了顯著的環保節能實際效果。新型材料顯示信息了蓬勃向上的活力。

     如今,愈來愈多的人了解了非晶磁芯、納米晶磁環(超微晶鐵芯),除開變電器之外,非晶磁芯、納米晶磁環(超微晶鐵芯)可以做為電壓互感器、串聯電抗器、控制器、濾波器等元器件的變壓器鐵芯原材料,運用范疇還涉及人們的生活起居中的電器產品、智能電表、直流變頻空調、漏保斷路器等,供電系統的變電工程精確測量、配電設備、遙測傳感技術等,鐵路線系統軟件的電力機車中央空調、電力機車的逆變電源、鐵路信號傳感技術等,還運用在航空航天、航空公司、航船等多種軍用和國家新科技新項目中,被定形選用。

     


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