Care este diferența esențială între principiul de lucru al transformatorului de tip uscat din aliaj amorf și transformatoarele tradiționale?

Transformatoarele tradiționale folosesc foi de oțel din siliciu ca material de bază al miezului de fier, iar structura lor de cristal prezintă un aranjament de zăpadă extrem de ordonat. Această structură periodică va provoca pierderi semnificative de energie în câmpul magnetic alternativ din cauza histerezei de direcție a domeniului magnetic (pierderea de histereză) și a inducției curente eddy (pierderea curentului de curent), iar pierderea fără sarcină reprezintă până la 60% -70% din pierderea totală.
Descoperirea materialelor din aliaj amorf constă în microstructura aranjamentului lor atomic dezordonat. Prin tehnologia de răcire rapidă (rata de răcire de 10^6 ℃/secundă), metalul topit sări peste etapa de formare a nucleului de cristal în timpul procesului de solidificare și formează direct un aliaj solid cu atomi distribuiți aleatoriu (cum ar fi sistemul Fe-Si-B). Această structură dezordonată oferă materialului trei proprietăți majore:
Izotropie magnetică: nicio preferință pentru direcția de magnetizare, iar rezistența la inversarea domeniului magnetic este redusă cu mai mult de 90%;
Coercitivitatea ultra-scăzută (<10 A/M): zona buclei de histereză este redusă la 1/5 din cea a foilor de oțel din siliciu;
Rezistivitatea dublată (130 μω · cm față de 47 μΩ · cm pentru oțel siliciu): pierderea de curent de eddy este semnificativ suprimată.
În costul ciclului de viață al transformatoarelor, pierderea fără sarcină reprezintă mai mult de 40%. Transformator de tip uscat din aliaj amorf Obține un salt în eficiența energetică prin următoarele mecanisme:
Actualizarea dimensională a suprimării curentului eddy
Fișele tradiționale de oțel din siliciu se bazează pe acoperiri izolatoare pentru a reduce curenții de eddy intermediari, în timp ce grosimea benzilor din aliaj amorf este de doar 25-30 μm (1/10 de foi de oțel de siliciu), combinate cu rezistivitate ultra-înaltă, ceea ce reduce pierderile de curent de eddy la 1/20 de transformatori tradiționali.
Date măsurate: Pierderea fără încărcare a unui transformator de tip uscat de 500kVA din aliaj amorf este de 120W, în timp ce aceeași capacitate transformatoare de oțel de siliciu este de 450W, iar economisirea anuală de energie depășește 2800kWh.
Transformatoarele tradiționale impertate cu ulei se bazează pe circulația uleiului mineral pentru a disipa căldura, care are probleme precum inflamabilitatea și întreținerea complexă. Transformatoarele de tip uscat din aliaj amorf realizează descoperiri revoluționare prin optimizare termodinamică triplă:
Proiectare de cuplare termică cu coadă de bază
Temperatura de funcționare a miezului din aliaj amorf este cu 15-20 ℃ mai mică decât cea a oțelului de siliciu, combinată cu bobina de izolație din clasa H turnată prin vid de rășină epoxidică, pentru a forma un canal de disipare a căldurii gradient.
Optimizarea topologiei căilor respiratorii
Dispunerea căilor respiratorii simulate de CFD (dinamica fluidelor de calcul) crește eficiența convecției aerului cu 40%, iar limita de creștere a temperaturii este ≤100K (standardul IEC 60076-11).
Sistem de materiale anti-armonice
Stabilitatea permeabilității magnetice a aliajelor amorfe în banda de înaltă frecvență de 2kHz-10kHz este mai bună decât cea a oțelului de siliciu. Combinată cu stratul de ecranare magnetic nanocristalin, pierderea armonică poate fi suprimată la mai puțin de 3%.
Costul total al ciclului de viață (TCO) al transformatoarelor de tip uscat din aliaj amorf este mai mare de 30% decât cel al produselor tradiționale:
Beneficii de eficiență energetică: Pe baza unui ciclu de viață de 20 de ani, un produs din clasa de 500KVA poate economisi 56.000kWh de energie electrică și poate reduce emisiile de CO₂ cu 45 de tone;
Costuri de întreținere: Proiectarea fără petrol reduce operațiunile de întreținere cu 90%, iar MTBF (timpul mediu între eșecuri) depășește 180.000 de ore;
Dividende politice: respectă standardele de eficiență energetică la primul nivel, cum ar fi IEC TS 63042 și GB/T 22072, și se bucură de o subvenție guvernamentală de până la 15%.
Condus de obiectivul „dual de carbon”, transformatorul de tip uscat din aliaj amorf a ocupat 23% din piața globală a transformatoarelor de distribuție (datele Frost și Sullivan 2023) și accelerează penetrarea sa în câmpuri de înaltă calitate, cum ar fi centrele de date, puterea eoliană offshore și magul de mare viteză. Inovația sa colaborativă a materialelor, structurii și eficienței energetice nu numai că redefinește limitele tehnice ale transformatoarelor, dar devine și un puzzle cheie în construirea unei rețele inteligente cu pierderi zero.