1, 铁基非晶和硅钢铁芯功率
非晶和纳米晶合金的比较铁基非晶合金在工频和中频领域,正在和硅钢竞争。铁基非晶合金和硅钢相比,有以下优缺点。1)铁基非晶合金的饱和磁通密度Bs比硅钢低 但是,在同样的Bm下,铁基非晶合金的损耗比0.23mm厚的3%硅钢小。一般人认为损耗小的原因是铁基非晶合金带材厚度薄,电阻率高。这只是一个方面,更主要的原因是铁基非晶合金是非晶态,原子排列是随机的,不存在原子定向排列产生的磁晶各向异性,也不存在产生局部变形和成分偏移的晶粒边界。因此,妨碍畴壁运动和磁矩转动的能量壁垒非常小,具有前所未有的软磁性,所以磁导率高,矫顽力小,损耗低。2)铁基非晶合金磁芯填充系数为0.84~0.86 3)铁基非晶合金磁芯的工作磁通密度 1.35T~1.40T,硅钢为1.6T~1.7T。铁基非晶合金工频变压器的重量是硅钢工频变压器的重量的130%左右。但是,即使重量重,对同样容量的工频变压器,磁芯采用铁基非晶合金的损耗,比采用硅钢的要低70%~80%。4)考虑损耗,总的评估价为89% 假定工频变压器的负载损耗(铜损)都一样,负载率也都是50%。那么,要使硅钢工频变压器的铁损和铁基非晶合金工频变压器的一样,则硅钢变压器的重量是铁基非晶合金变压器的1?8倍。因此,国内一般人所认同的抛开变压器的损耗水平,笼统地谈论铁基非晶合金工频变压器的重量、成本和价格,是硅钢工频变压器的130%~150%,并不符合市场要求的性能价格比原则。国外提出两种比较的方法,一种是在同样损耗的条件下,求出两种工频变压器所用的铜铁材料重量和价格,进行比较。另一种方法是对铁基非晶合金工频变压器的损耗降低瓦数,折合成货币进行补偿。每瓦空载损耗折合成5~11美元,相当于人民币42~92元。每瓦负载损耗折合成0.7~1.0美元,相当于人民币6~8.3元。例如一个50Hz,5kVA单相变压器用硅钢磁芯,报价为1700元/台;空载损耗28W,按60元人民币/W计,为1680元;负载损耗110W,按8元人民币/W计,为880元;则,总的评估价为4260元/台。用铁基非晶合金磁芯,报价为2500元/台;空载损耗6W,折合成人民币360元;负载损耗110W,折合成人民币880元,总的评估价为3740元/台。如果不考虑损耗,单计算报价,5kVA铁基非晶合金工频变压器为硅钢工频变压器的147%。如果考虑损耗,总的评估价为89%。5)铁基非晶合金抗电源波形畸变能力比硅钢强 现在测试工频电源变压器磁芯材料损耗,是在畸变小于2%的正弦波电压下进行的。而实际的工频电网畸变为5%。在这种情况下,铁基非晶合金损耗增加到106%,硅钢损耗增加到123%。如果在高次谐波大,畸变为75%的条件下(例如工频整流变压器),铁基非晶合金损耗增加到160%,硅钢损耗增加到300%以上。说明铁基非晶合金抗电源波形畸变能力比硅钢强。6)铁基非晶合金的磁致伸缩系数大 是硅钢的3~5倍。因此,铁基非晶合金工频变压器的噪声为硅钢工频变压器噪声的120%,要大3~5dB。7)铁基非晶合金带材价格是0.23mm3%取向硅钢的150% 现行市场上,,是0.15mm3%取向硅钢(经过特殊处理)的40%左右。8)铁基非晶合金退火温度比硅钢低 铁基非晶合金退火温度比硅钢低,消耗能量小,而且铁基非晶合金磁芯一般由专门生产厂制造。硅钢磁芯一般由变压器生产厂制造。 根据以上比较,只要达到一定生产规模,铁基非晶合金在工频范围内的电子变压器中将取代部分硅钢市场。在400Hz至10kHz中频范围内,即使有新的硅钢品种出现,铁基非晶合金仍将会取代大部分0.15mm以下厚度的硅钢市场。 值得注意的是,日本正在大力开发FeMB系非晶合金和纳米晶合金,其Bs可达1.7~1.8T,而且损耗为现有FeSiB系非晶合金的50%以下,如果用于工频电子变压器,工作磁通密度达到1.5T以上,而损耗只有硅钢工频变压器的10%~15%,将是硅钢工频变压器的更有力的竞争者。日本预计在2005年就可以将FeMB系非晶合金工频变压器试制成功,并投入生产。非晶纳米晶合金在中高频领域中,正在和软磁铁氧体竞争。在10kHz至50kHz电子变压器中,铁基纳米晶合金的工作磁通密度可达0.5T,损耗P0.5/20k≤25W/kg,因而,在大功率电子变压器中有明显的优势。在50kHz至100kHz电子变压器中,铁基纳米晶合金损耗P0.2/100k为30~75W/kg, 铁基非晶合金P0.2/100k为30W/kg,可以取代部分铁氧体市场。
2, 急求!铁氧体变压器功率计算方法
其计算公式为:请打开PDF文档:http://news.big-bit.com/Internationaltransformer/jishujiangzuo/200709011234075670.htm1 慨述1.1 高频变压器的定义与分类高频变压器是相对于音频和工频变压器而言的。但是,由于高频的范围太广,要明确的划分是困难的。因此,我们可将工作频率在音频以上的变压器统称为高频变压器。应该说,这种叫法是不严格的。为此,根据其工作频率,我们将高频变压器分为以下几类:① 按频率范围分为a. kHz级高频变压器,它是指工作频率在20kHz至几百kHz的高频变压器;b. MHz级高频变压器,它是指工作频率在1MHz以上的高频变压器。② 按工作频带分为a. 单频或窄频级高频变压器,它是指工作频率为单频或是一个很窄的频段,如变换器变压器、振荡器变压器等;b. 宽频带变压器,它是指工作在一个很宽频率范围内的变压器,如阻抗变换器变压器、通讯变压器、宽带功率放大器变压器等。1.2 kHz级高频变压器的特点① 工作频率在几百kHz以下;② 一般采用锰锌铁氧体材料;③ 是目前使用最多的高频变压器;④ 大部分是单频或窄频级的变压器。2 用于高频变压器中的铁氧体材料2.1高频变压器用铁氧体材料的特性和主要用途用于高频变压器中的铁氧体材料均为软磁铁氧体材料。由于软磁铁氧体材料的电阻率高,高频损耗小,易于大批量生产,产品的一致性好,成本低,是目前高频变压器中使用量最大的一种磁性材料。软磁铁氧体材料主要分为Mn-Zn铁氧体和Ni-Zn铁氧体两大类。Mn-Zn铁氧体用于工作频率在0.5~1MHz以下的高频变压器中,Ni-Zn铁氧体用于工作频率在1MHz以上的高频变压器中。Mn-Zn和Ni-Zn铁氧体材料的品种很多,材料特性也各不相同,分别用于各种不同要求的高频变压器和电感器中。主要包括以下几个方面:① 功率变压器,用于传输功率,变换电压和隔离等。要求材料有高的饱和磁感应强度和低功率损耗。② 信号传输变压器,用于不失真的传输交流或脉冲信号,阻抗匹配,隔离等。要求材料有高磁导率,低磁滞损耗和对直流的敏感小。③ 电信领域的滤波器电感,要求有良好的稳定性和高Q值。材料的损耗小、在规定的温度范围内有很低的温度系数、对时间有很好的稳定性。④ 干扰抑制器,抑制不需要的高频干扰信号,通过有用的高频信号。要求在覆盖的频率范围内有高阻抗(高磁导率)。⑤ 延迟脉冲电路的电感,用于脉冲的延迟。要求材料有高的磁导率。⑥ 储能、平滑电路电感。要求材料有高的饱和磁感应强度值。⑦ 调谐回路电感,有一定的通频带。要求材料有适当的损耗和较好的温度稳定性。2.2 高频变压器用铁氧体磁心种类铁氧体磁心由模压烧结而成,种类很多,主要有E形、罐形、U形和环形等四大类。
名词解释
硅钢
含硅为1.0~4.5%,含碳量小于0.08%的硅合金钢叫做硅钢。它具有导磁率高、矫顽力低、电阻系数大等特性,因而磁滞损失和涡流损失都小。主要用作电机、变压器、电器以及电工仪表中的磁性材料。为了制造电器时满足冲剪加工的需要,还要求有一定的塑性。为了提高磁感性能,降低磁滞损耗,要求其有害杂质含量越低越好,并要求板型平整,表面质量好。
合金
一种金属与另一种或几种金属或非金属经过混合熔化,冷却凝固后得到的具有金属性质的固体产物。