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海内外试验变压器研究新希望

更新时间:2013-10-27   点击次数:1812次

近年来,,电源中电子变压器所用的铁心质料和导电质料价钱一连上涨,,上游原质料形成卖方市场。。。 。作为下游的电子变压器的电源用户,,可以在规模内选择和采购,,形成买方市场。。。 。处于中心位置的电子变压器行业,,只有走手艺立异之路,,才华挣脱这种两头受气的逆境。。。 。然而,,在成熟的电子变压器行业里,,手艺立异较量难题。。。 。可是每一个细小环节的刷新,,就可以带来新的理念和新的产品。。。 。

走手艺立异之路,,要时刻记着要抵达的目的。。。 。电源中的电子变压器,,象所有作为商品的产品一样举行任何手艺立异,,都必需在详细使用条件下完成详细功效中,,追求性能价钱比。。。 。现在的电源产品,,普遍以“轻、薄、短、小”为特点向小型化和便携化生长。。。 。电子变压器必需顺应作为用户的电源产品对体积和重量的要求。。。 。同时,,电子变压器的原质料(铁心质料和导电质料)价钱上涨。。。 。因此,,怎样减小体积和重量,,怎样降低本钱,,成为近年来电子变压器生长的主要偏向。。。 。

硅钢是工频电源中电子变压器大宗使用的铁心质料。。。 。要镌汰电子变压器中的铁心用量,,必需提高硅钢的事情磁通密度(事情磁密)。。。 。硅钢的事情磁密既决议于饱和磁通密度,,又决议于消耗。。。 。由于效率是电子变压器的主要性能指标,,现在,,为了节能,,许多电源产品都提出待机消耗要求。。。 。电子变压器的铁心消耗是待机消耗的主要组成部分,,因此,,都对电子变压器的效率或消耗提出明确的严酷要求。。。 。

2008年以来,,取向和无取向冷轧硅钢价钱上涨,,卷绕式环形铁心,,相比于R型、CD型和EI型铁心,,由于消耗质料少,,可以节约20%以上的铁心质料本钱,,扩大了电子变压器中的使用规模。。。 。卷绕式环形铁心可以充分验展取向冷轧硅钢的性能,,与无取向冷轧钢相比,,事情磁密要高得多。。。 。同时不象R型、CD型和EI型的铁心那样,,可以充分使用硅钢质料,,不会有边角废物,,质料使用率可以抵达98%以上。。。 。

作为电子变压器一大类的工频变压器,,接纳事情磁密高的铁心质料后,,可以不镌汰铁心截面和体积,,而是镌汰线圈匝数,,镌汰用铜量。。。 。在现在铜材价钱远远高于铁心质料的情形下,,可能是更好的一种设计刷新方案。。。 。

软磁铁氧体是中、高频电源中电子变压器大宗使用的铁心质料,,和金属软磁质料相比,,软磁铁氧体的饱和磁密低,,磁导率低,,居里温度低,,是它的几大弱点。。。 。尤其是居里温度低,,饱和磁密Bs和单位体积功率消耗Pcv都会随温度转变。。。 。温度上升,,Bs下降,,Pcv最先下降,,到谷点后再升高。。。 。因此在高温条件下,,只要Bs坚持较高水平,,就可以把事情磁密Bm选得高一些,,从而镌汰线圈匝数,,降低用铜量和本钱。。。 。高温高饱和磁密软磁铁氧体质料,,还可以扩大电子变压器使用的温度上限到120益甚至150益。。。 。

例如,,汽车用电子装备中的高频电子变压器,,在外界温度条件转变大和发念头室发热的高温条件下事情,,就必需接纳高温高饱和磁密软磁铁氧体。。。 。软磁复合质料(SMC)是上世纪90年月开发出来的新型软磁质料,,其出发点是想把金属软磁质料的事情频率向MHz级和GHz级扩展,,因此将金属软磁质料与其他高电阻质料,,如石英、陶瓷、高分子质料等复合在一起,,只要控制金属软磁质料的体积百分数在逾渗极限以下,,就有可能坚持软磁特征,,又镌汰种种高频率消耗,,成为一种新的软磁质料――软磁复合质料,,取英文名称的*个字母,,简称SMC质料。。。 。

软磁复合质料中的磁性粒子可以是纯铁、镍、钴金属、铁镍合金、铁镍钼合金、铁铝合金、铁基非晶合金、铁基纳米晶合金和软磁铁氧体经由破损后制成的粉末。。。 。

非磁性物体可以是二氧化硅等绝缘体,,硅树脂、聚乙烯、环氧树脂等高分子质料作粘接剂和硬脂酸等作润滑剂。。。 。磁性粒子和非磁性物体混淆后,,可以经由绝缘处理、压制成形、烧结等工艺加工成磁粉芯,,也可以接纳现在的塑料工程手艺,,注塑成种种重大形状的磁芯。。。 。软磁复合质料的优点是密度小,,重量轻,,生产效率高,,本钱低,,产品一致性好。。。 。弱点是由于磁粒子之间被非磁性物体离隔,,磁性阻断,,磁导率现在一般都在100以内,,zui近报导通过纳米手艺和其他步伐,,已开发出磁导率凌驾1000的软磁复合质料,,zui大可达6000。。。 。

高分子软磁复合质料近年来生长迅速,,在外洋已用这种质料制造高频电源变压器和电感器,,并建设响应的剖析理论和设计程序。。。 。据作者所知,,海内虽然举行了高分子软磁质料的研究开发,,可是还未见到用于电源中电子变压器的报道。。。 。

现在,,海内正在开发用于电源中电子变压器的种种铝导线。。。 。一些企业已经开发出铜包铝导线,,铜线在外层,,占面积15%,,总比重为3.63g/cm3,,思量趋表效应和相近效应,,这种铜包铝导线的电阻率比纯铝线会小不少,,而本钱增添未几,,是一种充分验展铜和铝效果的复合质料。。。 。

近年来另一值得注重的生长趋势,,是选用温度指数高、耐热品级高的180聚酯亚胺QZY漆包线和220聚酰亚胺QYZ漆包线,,导线允许的电流密度增大,,导线直径镌汰,,用铜量镌汰,,铁心窗口面积镌汰,用铁量也同时镌汰,,可以降低整体本钱。。。 。特殊是对要求体积小的高频小功率电源变压器,,接纳耐热性更好的漆包线,更能显出手艺经济效益。。。 。

电源手艺和电力电子手艺中包括的交流电压变换手艺,,是一种“纯粹的”电子变压器,,也能把低压酿成高压举行升压变换,,或者把高压酿成低压举行降压变换,,其主要要领是接纳电力电子手艺提高电能变换频率,,从而缩小电路中的变压器和电感器的体积,,并不是作废其中的变压器和电感器。。。 。以前,,对这种把电力电子电路和电子变压器连系起来的要领,,没有引起足够的重视。。。 。

近年来,,随着电力系统要求镌汰输入和输出谐波,,提高网侧功率因数,,实现“绿色变换”的呼声日益高涨,,海内外开展了“电力电子变压器”的研究,,才兴起了研究开发热潮。。。 。研究怎样用电力电子手艺对电力举行变换和控制,,用电力电子变压器取代古板的电磁式配电变压器。。。 。现在已有单相变换和三相变换等多种电路形式,,这种电力电子变压器不但可以用于高压大电流电力领域,,也可以用于高压或低压小电流领域,,例如一些高压电源爆发器和小功率调压电源等。。。 。

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