Quelle est la différence essentielle entre le principe de travail du transformateur de type sec en alliage amorphe et des transformateurs traditionnels?

Les transformateurs traditionnels utilisent des feuilles d'acier en silicium comme matériau de noyau du noyau de fer, et leur structure cristalline présente un arrangement de réseau hautement ordonné. Cette structure périodique entraînera une perte d'énergie significative dans le champ magnétique alternatif en raison de l'hystérésis de la direction du domaine magnétique (perte d'hystérésis) et de l'induction du courant de Foucault (perte de courant de Foucault), et la perte de chargement à l'heure actuelle représente jusqu'à 60% à 70% de la perte totale.
La percée des matériaux en alliage amorphe réside dans la microstructure de leur arrangement atomique désordonné. Grâce à une technologie de refroidissement rapide (taux de refroidissement de 10 ^ 6 ℃ / seconde), le métal fondu saute le stade de formation du noyau cristal pendant le processus de solidification et forme directement un alliage solide avec des atomes distribués au hasard (tels que le système Fe-Si-B). Cette structure désordonnée donne au matériau trois propriétés majeures:
Isotropie magnétique: aucune préférence pour le sens de l'aimantation, et la résistance à l'inversion du domaine magnétique est réduite de plus de 90%;
Coercivité ultra-bas (<10 a / m): la zone de boucle d'hystérésis est réduite à 1/5 de celle des feuilles d'acier en silicium;
La résistivité a doublé (130 μΩ · cm vs 47 μΩ · cm pour l'acier en silicium): la perte de courant de Foucault est significativement supprimée.
Dans le coût du cycle de vie des transformateurs, les pertes de chargement ne représentent plus de 40%. Transformateur de type sec en alliage amorphe réalise un saut en efficacité énergétique à travers les mécanismes suivants:
Mise à niveau dimensionnelle de la suppression du courant de Foucault
Les feuilles de silicium en silicium traditionnelles reposent sur des revêtements isolants pour réduire les courants de Foucault intercouches, tandis que l'épaisseur des bandes en alliage amorphe n'est que de 25 à 30 μm (1/10 des feuilles d'acier en silicium), combinées à une résistivité ultra-élevée, ce qui réduit les pertes de courant de Foucault à 1/20 de transformateurs traditionnels.
Données mesurées: La perte à l'abri d'un transformateur de type sèche en alliage amorphe de 500KVA est de 120 W, tandis que le même transformateur en acier de silicium est 450W, et l'économie d'énergie annuelle dépasse 2800 kWh.
Les transformateurs traditionnels à l'huile s'appuient sur la circulation de l'huile minérale pour dissiper la chaleur, qui a des problèmes tels que l'inflammabilité et l'entretien complexe. Les transformateurs de type sec en alliage amorphe révolutionnent les percées révolutionnaires grâce à une triple optimisation thermodynamique:
Conception de couplage thermique de la bobine
La température de fonctionnement du noyau en alliage amorphe est de 15 à 20 ℃ inférieure à celle de l'acier en silicium, combinée avec la bobine d'isolation de classe H coulée par vide de résine époxy, pour former un canal de dissipation de chaleur à gradient.
Optimisation de la topologie des voies aériennes
La disposition des voies respiratoires simulée par CFD (dynamique du liquide de calcul) augmente l'efficacité de la convection d'air de 40%, et la limite d'élévation de la température est ≤ 100K (norme IEC 60076-11).
Système de matériaux anti-harmonique
La stabilité de la perméabilité magnétique des alliages amorphes dans la bande haute fréquence de 2 kHz-10 kHz est meilleure que celle de l'acier au silicium. Combiné avec la couche de blindage magnétique nanocristallin, la perte harmonique peut être supprimée à moins de 3%.
Le coût total du cycle de vie (TCO) des transformateurs de type sec en alliage amorphe est plus de 30% inférieur à celui des produits traditionnels:
Avantages de l'efficacité énergétique: Sur la base d'un cycle de vie de 20 ans, un produit de classe de 500kva peut économiser 56 000 kWh d'électricité et réduire les émissions de CO₂ de 45 tonnes;
Coûts d'entretien: la conception sans huile réduit les opérations de maintenance de 90%, et le MTBF (temps moyen entre les échecs) dépasse 180 000 heures;
Dividendes politiques: il est conforme aux normes d'efficacité énergétique de premier niveau telles que IEC TS 63042 et GB / T 22072, et bénéficie d'une subvention gouvernementale pouvant aller jusqu'à 15%.
Poussée par l'objectif «double carbone», le transformateur de type sec en alliage amorphe a occupé 23% du marché mondial des transformateurs de distribution (données Frost & Sullivan 2023) et accélère sa pénétration dans des champs haut de gamme tels que les centres de données, la puissance éolienne offshore et le MAGLEV à grande vitesse. Son innovation collaborative des matériaux, de la structure et de l'efficacité énergétique redéfinit non seulement les limites techniques des transformateurs, mais devient également un puzzle clé dans la construction d'un réseau intelligent de perte zéro.