Porównanie stopu amorficznego i krzemu

Porównanie amorficznego stopu i blachy ze stali krzemowej

Amorficzne stopy na bazie Fe konkurują ze stalą krzemową w dziedzinie częstotliwości mocy i częstotliwości średniej. W porównaniu ze stalą krzemową amorficzny stop na bazie Fe ma następujące zalety i wady.

1) gęstość strumienia nasycenia BS amorficznego stopu na bazie Fe jest niższa niż w przypadku stali krzemowej.

Jednak w ramach tego samego BM utrata amorficznego stopu na bazie Fe jest mniejsza niż strata 3% stali krzemowej o grubości 0,23 mm. Ogólnie uważa się, że przyczyną niskiej straty jest cienka grubość i wysoka rezystywność amorficznego paska stopu na bazie Fe. Jest to tylko jeden aspekt, głównym powodem jest to, że amorficzny stop oparty na Fe jest amorficzny, układ atomowy jest losowy, nie ma anizotropii magnetokrystalicznej spowodowanej przez atomowy układ kierunkowy i nie ma granicy ziarna, która powodowałaby lokalne odkształcenie i migrację składników . Dlatego bariera energetyczna, która utrudnia ruch ściany domeny i rotację momentu magnetycznego, jest bardzo mała, co ma niespotykany dotąd miękki magnetyzm, więc przepuszczalność jest wysoka, siła koercyjna jest mała, a strata mała.

2) współczynnik wypełnienia rdzenia z amorficznego stopu na bazie Fe wynosi 0,84-0,86.

3) robocza gęstość strumienia amorficznego rdzenia stopu na bazie Fe

1,35 t - 1,40 t, stal krzemowa 1,6 t - 1,7 t. Ciężar amorficznego transformatora częstotliwości mocy opartego na Fe stanowi około 130% masy transformatora mocy mocy ze stali krzemowej. Jednak nawet jeśli ciężar jest duży, dla tej samej pojemności transformatora częstotliwości mocy strata amorficznego stopu na bazie żelaza jest o 70% - 80% niższa niż w przypadku stali krzemowej.

4) biorąc pod uwagę stratę, łączna cena wyceny wynosi 89%

Zakłada się, że strata obciążenia (strata miedzi) transformatora częstotliwości mocy jest taka sama, a współczynnik obciążenia wynosi 50%. Jeśli więc strata rdzenia transformatora częstotliwości mocy ze stali krzemowej jest taka sama, jak w przypadku transformatora częstotliwości mocy ze stopu amorficznego na bazie żelaza, waga transformatora ze stali krzemowej wynosi 1? 8 razy więcej niż w przypadku amorficznego transformatora na bazie żelaza. Dlatego ogólni obywatele zgadzają się, że ciężar, koszt i cena bezpostaciowego transformatora częstotliwości mocy ze stopu wynosi 130% - 150% transformatora częstotliwości mocy ze stali krzemowej, co nie jest zgodne z zasadą stosunku ceny do wydajności wymaganą przez rynek. W innych krajach zaproponowano dwie metody porównania. Jednym z nich jest ustalenie masy i ceny miedzi i materiałów żelaznych używanych w dwóch rodzajach transformatorów częstotliwości mocy w tych samych warunkach strat, a następnie ich porównanie. Inną metodą jest zmniejszenie mocy transformatora częstotliwości mocy za pomocą amorficznego stopu na bazie Fe, który w celu kompensacji zamienia się na gotówkę. Brak straty ładunku na wat odpowiada 5-11 USD, co odpowiada 42-92 juanów. Strata obciążenia na wat odpowiada 0,7-1,0 USD, co odpowiada 6-8,3 RMB. Na przykład w przypadku jednofazowego transformatora 50 Hz o mocy 5 kVA rdzeń ze stali krzemowej jest podawany jako 1700 juanów / zestaw; strata bez obciążenia wynosi 28 w, obliczona jako 60 juanów / W, 1680 juanów; strata obciążenia wynosi 110 W, obliczona jako 8 juanów / W, 880 juanów; następnie łączna cena wyceny wynosi 4260 juanów / zestaw. Cena rdzenia amorficznego na bazie żelaza wynosi 2500 juanów / zestaw; strata bez obciążenia wynosi 6 W, co odpowiada 360 juanów; utrata obciążenia wynosi 110 W, co odpowiada 880 juanów, całkowita cena szacunkowa wynosi 3740 juanów / zestaw. Jeśli straty nie zostaną uwzględnione, pojedynczy cytat obliczeniowy pokazuje, że transformator częstotliwości mocy amorficznego stopu na bazie żelaza 5KVA stanowi 147% transformatora częstotliwości mocy ze stali krzemowej. Jeśli uwzględni się stratę, całkowita cena wyceny wynosi 89%.

5) Amorficzny stop na bazie Fe jest lepszy od stali krzemowej pod względem odporności na zniekształcenie fali mocy.

Obecnie test ubytku materiału rdzenia transformatora zasilającego przeprowadza się przy napięciu fali sinusoidalnej z odkształceniem mniejszym niż 2%. Rzeczywiste zniekształcenie sieci częstotliwości częstotliwości wynosi 5%. W tym przypadku strata amorficznego stopu na bazie Fe wzrasta do 106%, a stali Si do 123%. Jeśli harmoniczna wysokiego rzędu jest duża, a zniekształcenie wynosi 75% (np. Transformator prostownika częstotliwości mocy), utrata amorficznego stopu na bazie Fe wzrasta do 160%, a utrata stali krzemowej wzrasta do ponad 300%. Pokazuje, że amorficzny stop na bazie Fe jest lepszy niż stal krzemowa pod względem odporności na zniekształcenie kształtu fali mocy.

6) duży współczynnik magnetostrykcyjny amorficznego stopu na bazie Fe

Jest 3-5 razy silikonu. Dlatego hałas amorficznego transformatora częstotliwości mocy opartego na Fe wynosi 120% hałasu transformatora częstotliwości mocy ze stali krzemowej, który jest o 3-5 dB większy.

7) cena taśmy ze stopu amorficznego na bazie Fe wynosi 150% z 0,23 mm3% zorientowanej stali krzemowej.

Na obecnym rynku jest to około 40% zorientowanej stali krzemowej 0,15 mm3% (po specjalnej obróbce).

8) temperatura wyżarzania amorficznego stopu na bazie Fe jest niższa niż temperatura stali krzemowej.

Temperatura wyżarzania amorficznego stopu na bazie Fe jest niższa niż w przypadku stali krzemowej, a zużycie energii jest mniejsze. Ponadto rdzeń amorficznego stopu na bazie Fe jest generalnie wytwarzany w specjalnej fabryce. Rdzenie ze stali krzemowej są zazwyczaj wytwarzane przez producentów transformatorów. Zgodnie z powyższym porównaniem, o ile osiągnięta zostanie pewna skala produkcji, niektóre rynki stali krzemowej zostaną zastąpione amorficznym stopem na bazie Fe w zakresie częstotliwości mocy transformatorów elektronicznych. W pośrednim zakresie częstotliwości od 400 Hz do 10 kHz, nawet jeśli pojawią się nowe odmiany stali krzemowej, amorficzny stop na bazie żelaza nadal zastąpi większość rynku stali krzemowej o grubości mniejszej niż 0,15 mm. Warto zauważyć, że Japonia energicznie rozwija amorficzny stop FEMB i stop nanokrystaliczny. Jego BS może osiągnąć 1,7-1,8 t, a strata jest mniejsza niż 50% istniejącego stopu amorficznego FeSiB. Jeśli zostanie zastosowany w elektronicznym transformatorze częstotliwości mocy, robocza gęstość strumienia może osiągnąć więcej niż 1,5 T, a strata wynosi tylko 10% - 15% transformatora częstotliwości mocy ze stali krzemowej, będzie silniejszym konkurentem częstotliwości mocy ze stali krzemowej transformator. Oczekuje się, że transformator częstotliwości mocy z amorficznego stopu FEMB zostanie z powodzeniem przetestowany i wprowadzony do produkcji w Japonii w 2005 r.

Amorficzne stopy nanokrystaliczne konkurują z miękkim ferrytem w dziedzinie średnich i wysokich częstotliwości. W transformatorze elektronicznym 10 kHz do 50 kHz gęstość strumienia roboczego stopu nanokrystalicznego na bazie Fe może osiągnąć 0,5 T, a strata p0,5 / 20 k ≤ 25 W / kg. Dlatego ma oczywiste zalety w transformatorze elektronicznym dużej mocy. W transformatorze elektronicznym 50 kHz do 100 kHz utrata nanokrystalicznego stopu p0,2 / 100k na bazie Fe wynosi 30-75 w / kg, a strata amorficznego p0,2 / 100k na bazie Fe wynosi 30 W / kg, co może zastąpić część ferrytu rynek.

Aby uzyskać więcej informacji, skontaktuj się z nami pod adresem sales@xfullstar.com