Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

Аморфный трансформатор металла ( AMT ) представляет собой тип энергосберегающего трансформатора найден на электрических сетях. [1] магнитный сердечник этого трансформатора выполнен с ферромагнитным аморфным металлом . Типичный материал ( Metglas ) представляет собой сплав железа с бором , кремнием и фосфором в виде тонкой (например, 25 мкм) фольги, быстро охлаждаемой из расплава. Эти материалы обладают высокой магнитной восприимчивостью , очень низкой коэрцитивной силой и высоким электрическим сопротивлением.. Высокое сопротивление и тонкая фольга приводят к низким потерям на вихревые токи при воздействии переменных магнитных полей. С другой стороны, аморфные сплавы имеют более низкую индукцию насыщения и часто более высокую магнитострикцию по сравнению с традиционной кристаллической железо-кремниевой электротехнической сталью. [2]

Потери в сердечнике и потери в меди [ править ]

В трансформаторе потери холостого хода преобладают над потерями в сердечнике . Для аморфного ядра это может быть на 70–80% ниже, чем для традиционных кристаллических материалов [ необходима цитата ] . Потери при большой нагрузке во многом зависят от сопротивления медных обмоток и, следовательно, называются потерями в меди. Здесь более низкая намагниченность насыщения аморфных сердечников, как правило, приводит к более низкому КПД при полной нагрузке. Это можно компенсировать, используя больше меди и материала сердечника. Таким образом, AMT с высокой эффективностью могут быть более эффективными при низкой и высокой нагрузке, хотя и большего размера. Более дорогой аморфный материал сердечника, более сложное обращение и потребность в большем количестве медных обмоток делают AMT более дорогим, чем традиционный трансформатор [цитата необходима ].

Приложения [ править ]

Основное применение AMT - распределительные трансформаторы мощностью около 50–1000 кВА. Эти трансформаторы обычно работают 24 часа в сутки и с низким коэффициентом нагрузки (средняя нагрузка, деленная на номинальную). Потери холостого хода этих трансформаторов составляют значительную часть потерь всей распределительной сети. Аморфное железо также используется в специализированных электродвигателях, которые работают на высоких частотах, возможно, 350 Гц и более. [3]

Преимущества и недостатки [ править ]

Более эффективные трансформаторы приводят к снижению потребности в генерации и, при использовании электроэнергии, вырабатываемой из ископаемого топлива , уменьшают выбросы CO 2 . Эта технология получила широкое распространение в крупных развивающихся странах, таких как Китай [4] и Индия [5], где стоимость рабочей силы невысока. Фактически, AMT более трудозатратны, чем обычные распределительные трансформаторы, и это объясняет их очень низкое распространение на сопоставимом (по размеру) европейском рынке. Эти две страны потенциально могут сэкономить 25–30 ТВтч электроэнергии в год, исключить инвестиции в производство 6-8 ГВт и сократить выбросы CO 2 на 20–30 миллионов тонн за счет полного использования этой технологии. [6]

Примечания и ссылки [ править ]

  1. Перейти ↑ Kennedy, Barry (1998), Energy Efficient Transformers, McGraw-Hill
  2. ^ K.Inagaki, M. Kuwabara et. Ал., Hitachi Review 60 (2011), № 5 стр. 250, http://www.hitachi.com/rev/archive/2011/__icsFiles/afieldfile/2011/09/06/2011_05_113.pdf [ постоянная мертвая ссылка ]
  3. ^ "Понимание основ двигателей из аморфного железа" . machinedesign.com.
  4. ^ «Записка SPC о плане сокращения потерь в сети T&D и энергосбережения» Секция транспорта и энергетики SPC, Документ № 123, 1997 (на китайском языке).
  5. ↑ BSK Naidu, «Трансформаторы из аморфного металла - новые технологии», основной доклад на семинаре CBIP-AlliedSignal (Индия), апрель 1999 г.
  6. ^ Ли, Джерри (2011), Обзор и будущее трансформаторов из аморфных металлов в Азии - краткое отраслевое обновление, AEPN. Доступно в Researchgate или на личной странице автора

Внешние ссылки [ править ]

  • Информационный веб-сайт о трансформаторе из аморфного металла
  • Обзор и будущее трансформаторов из аморфного металла в Азии - краткий обзор отрасли (2011 г.)
  • Аморфные металлы в системах распределения электроэнергии
  • Аморфная лента для трансформаторов