变压器铁心材料的发展
2024年变压器铁芯市场分析现状
2024年变压器铁芯市场分析现状
概述
变压器铁芯是变压器的核心组成部分,承担着变压器的主要功能,对于变压器性能和效果具有重要影响。本文将对变压器铁芯市场的现状进行分析。
市场规模
目前,全球变压器铁芯市场规模庞大,持续增长。据市场研究报告显示,2019年全球变压器铁芯市场规模达到了XX亿美元,预计到2025年将达到XX亿美元。市场增长主要受益于能源领域不断发展以及全球电网建设和升级需求增加。
市场驱动因素
1.能源领域的发展:随着全球能源需求的增长,尤其是可再生能源的快速
发展,对变压器铁芯市场的需求不断增加。变压器作为能源转换和输送的重要设备,其铁芯能提高能量转换的效率,因此备受能源行业青睐。
2.电网升级与建设:许多国家都在进行电网升级和建设,以满足日益增长
的电力需求。这导致对变压器铁芯的需求增加,以支持电力输送和分配。
3.新兴经济体需求增加:新兴经济体中的工业化和城市化进程迅速推进,
电力需求激增。这促使这些国家增加变压器铁芯的采购量,以满足电力设备的发展需求。
市场竞争格局分析
变压器铁芯市场存在着激烈的竞争。目前,世界范围内有多家知名厂商占据了主
导地位,如ABB、西门子、SGB-SMIT和埃努瓦瓦等。这些厂商以其较高的技术水平、丰富的经验和全球化的销售网络在市场上占有一定份额。
此外,还存在一些中小规模的本地企业在地区性市场中占据一定份额。这些企业
通常通过提供价格较低的产品来吸引客户,并且在客户关系方面具有一定优势。
市场趋势
1.技术创新驱动:随着技术的不断进步,变压器铁芯市场正朝着更高效、
更节能、更环保的方向发展。新型材料的应用、工艺的改进和设计的优化将推动市场向更先进的产品转型。
变压器发展历史
变压器发展历史
法拉第在1831年8月29日发明了一个“电感环”,称为“法拉第感应线圈”,实际上是世界上第一只变压器雏形。但法拉第只是用它来示范电磁感应原理,并没有考虑过它可以有实际的用途。
法拉第感应线圈
法拉第感应线圈
1881年,路森·戈拉尔(Lucien Gaulard)和约翰·狄克逊·吉布斯(John Dixon Gibbs)在伦敦展示一种称为“二次手发电机”的设备,然后把这项技术卖给了美国西屋公司,这可能是第一个实用的电力变压器,但并不是最早的变压器。
1884年,路森·戈拉尔和约翰·狄克逊·吉布斯在采用电力照明的意大利都灵市展示了他们的设备。早期变压器采用直线型铁心,后来被更有效的环形铁心取代。
西屋公司的工程师威廉·史坦雷从乔治·威斯汀豪斯、路森·戈拉尔与约翰·狄克逊·吉布斯买来变压器专利以后,在1885年制造了第一台实用的变压器。后来变压器的铁心由E型的铁片叠合而成,并于1886年开始商业运用。
变压器变压原理首先由法拉第发现,但是直到十九世纪80年代才开始实际应用。在发电场应该输出直流电和交流电的竞争中,交流电能够使用变压器是其优势之一。变压器可以将电能转换成高电压低电流形式,然后再转换回去,因此大大减小了电能在输送过程中的损失,使得电能的经济输送距离达到更远。如此一来,发电厂就可以建在远离用电的地方。世界大多数电力经过一系列的变压最终才到达用户那里的。
工作原理
变压器由铁芯(或磁芯)和线圈组成,线圈有两个或两个以上的绕组,其中接电源的绕组叫初级线圈,其余的绕组叫次级线圈。它可以变换交流电压、电流和阻抗。最简单的铁心变压器由一个软磁材料做成的铁心及套在铁心上的两个匝数不等的线圈构成,如图所示。
变压器为什么用硅钢片做铁芯?
本文摘自再生资源回收-变宝网()变压器为什么用硅钢片做铁芯?
常用的变压器铁芯一般都是用硅钢片制做的。硅钢是一种合硅(硅也称矽)的钢,其含硅量在0.8~4.8%。由硅钢做变压器的铁芯,是因为硅钢本身是一种导磁能力很强的磁性物质,在通电线圈中,它可以产生较大的磁感应强度,从而可以使变压器的体积缩小。
我们知道,实际的变压器总是在交流状态下工作,功率损耗不仅在线圈的电阻上,也产生在交变电流磁化下的铁芯中。通常把铁芯中的功率损耗叫“铁损”,铁损由两个原因造成,一个是“磁滞损耗”,一个是“涡流损耗”。
磁滞损耗是铁芯在磁化过程中,由于存在磁滞现象而产生的铁损,这种损耗的大小与材料的磁滞回线所包围的面积大小成正比。硅钢的磁滞回线狭小,用它做变压器的铁芯磁滞损耗较小,可使其发热程度大大减小。
既然硅钢有上述优点,为什么不用整块的硅钢做铁芯,还要把它加工成片状呢?
这是因为片状铁芯可以减小另外一种铁损──“涡流损耗”。变压器工作时,线圈中有交变电流,它产生的磁通当然是交变的。这个变化的磁通在铁芯中产生感应电流。铁芯中产生的感应电流,在垂直于磁通方向的平面内环流着,所以叫涡流。涡流损耗同样使铁芯发热。为了减小涡流损耗,变压器的铁芯用彼此绝缘的硅钢片叠成,使涡流在狭长形的回路中,通过较小的截面,以增大涡流通路上的电阻;同时,硅钢中的硅使材料的电阻率增大,也起到减小涡流的作用。
用做变压器的铁芯,一般选用0.35mm厚的冷轧硅钢片,按所需铁芯的尺寸,将它裁成长形片,然后交叠成“日”字形或“口”字形。从道理上讲,若为减小涡流,硅钢片厚度越薄,拼接的片条越狭窄,效果越好。这不但减小了涡流损耗,降低了温升,还能节省硅钢片的用料。但实际上制作硅钢片铁芯时。并不单从上述的一面有利因素出发,
浅谈变压器制造的新材料与新工艺
浅谈变压器制造的新材料与新工艺
宋㊀丹
摘㊀要:如今社会中ꎬ为了更高效㊁更安全㊁更稳定地满足社会的生活和生产用电需求ꎬ变压器在其中的地位以及发挥的作用不言而喻ꎬ变压器制造的新材料与新工艺成为变压器行业关注焦点ꎬ因此必须保证变压器在制造和使用过程中的安全稳定㊁高效节能ꎮ文章将从变压器制造新材料和新工艺两方面来分析ꎬ帮助提高变压器的整体使用性能提供科学依据ꎮ关键词:变压器ꎻ新材料ꎻ新工艺
一㊁变压器制造新材料
随着社会的发展ꎬ变压器行业也进入了一个全新的阶段ꎬ这也就对变压器制造使用的材料有着更高㊁更新的要求ꎮ因此变压器制造中不断采用了新材料ꎬ出现了一系列的具有节能㊁环保特点的新型变压器ꎬ如以节能降耗为特点的非晶体合金变压器ꎬ如以安全环保为特点的植物油变压器ꎮ现在农村地区电网所使用的变压器就普遍采用了非晶合金材质的新材料铁芯ꎬ这种新材料可以较大幅度地降低变压器空载消耗ꎬ比传统的同容量硅钢片变压器至少降低20%以上ꎬ可以更好地满足人们对于供电的需求ꎬ同时也可以极大程度上节约能源的消耗ꎮ
油浸式变压器过去普遍采用的是矿物绝缘油ꎬ极其消耗石油这种不可再生资源ꎬ而且变压器油存在燃点低㊁无法降解等特点ꎬ对运行周边的环境㊁安全带来一定的隐患ꎮ因此现在众多变压器制造厂都已经开发出了植物油变压器ꎬ它具有更好的安全性能ꎬ植物油(天然酯绝缘油)燃点高达360ħꎬ是矿物油的2倍以上ꎬ可提高变压器防火性能ꎬ保障电网安全ꎻ更长的使用寿命ꎬ相比矿物油可将绝缘系统寿命延长到原来的5~8倍ꎻ更大负载ꎬ变压器负载能力比矿物油变压器提高20%以上ꎬ可靠性提高ꎻ环境保护ꎬ植物油是可生物降解的㊁无毒性ꎬ对土壤和水无害㊁绿色环保ꎻ体积小ꎬ占地面积小ꎬ优化设计ꎬ降低总成本ꎮ由此可见ꎬ植物油变压器对环境㊁安全㊁经济的友好型必将使它成为未来社会的重点变压器选型产品ꎮ
非晶合金材料发展趋势及启示
非晶合金材料发展趋势及启示
摘要:金属材料的发展与人类文明和进步息息相关。非晶合金材料是一类原子结构长程无序,具有独特优异性能的新型金属材料。近年来,非晶合金材料的研发、相关科学问题的研究、在高新技术领域的应用得到快速发展,并对金属材料的设计和研发、结构材料、绿色节能材料、磁性材料、催化材料、信息材料等领域产生深刻的影响。为此,文章在回顾非晶合金材料研究和研发历史过程的基础上,分析了当前其学科的前沿科学问题、发展方向,以及我国在该领域发展的问题、机遇和挑战,并提出相应的启示和建议,以期为加快新金属材料的发展,特别是在高新技术领域的应用提供管窥之见。
金属材料与人类万年文明发展史息息相关,金属材料的开发和使用,往往成为划分人类不同文明时代的里程碑,如青铜时代、铁器时代、钢铁时代等。每次金属材料的发展都会极大地推动人类社会文明和生产力的巨大进步。非晶合金是近几十年来通过现代冶金新技术——快速凝固技术和熵调控理念——抑制合金熔体原子的结晶,保持和调控熔体无序结构特征而得到的一类新型金属材料,也称金属玻璃,或液态金属。这种材料是通过调制材料结构“序”或“熵”这一全新途径和理念而合成的,兼具玻璃、金属、固体、液体等物质特性的新金属材料;其颠覆了传统金属材料从成分和缺陷出发设计和制备的思路(图1),突破金属材料原子结构有序的固有概念,把金属材料的强度、韧性、弹性、抗腐蚀、抗辐照等性能指标提升到前所未有的高度,改变了古老金属结构材料的面貌。非晶、高熵等无序合金在基础研究和技术应用中已表现出重要意义和战略价值,在能源、信息、环保节能、航空航天、医疗卫生和国防等高新技术领域发挥着愈加重要作用。无序合金领域的基础研究将继续推动材料科技革命和对材料行为的更深入理解,并能产生新的材料设备和系统。
变压器铁芯 构造
变压器铁芯构造
变压器作为电力系统中的核心设备,其性能和稳定性直接影响着电能的传输和分配。而变压器的铁芯,作为其重要组成部分,承载着磁通传输和电磁能量转换的关键任务。本文将深入探讨变压器铁芯的构造,以期为读者提供全面而深入的理解。
一、铁芯的基本概念与功能
铁芯是变压器中的磁性部分,主要由硅钢片叠压而成。它的主要功能是提供一个低磁阻的磁通路径,使得变压器的原边和副边能够通过电磁感应实现电压的变换。同时,铁芯还能够有效地束缚磁场,减少漏磁,提高变压器的效率。
二、铁芯的构造与材料选择
(一)铁芯的基本构造
变压器铁芯通常由多个硅钢片叠压而成,形成闭合的磁路。这些硅钢片按照特定的方式排列和连接,以减小磁阻和涡流损耗。铁芯的形状和尺寸根据变压器的容量和电压等级来确定。
(二)材料选择
硅钢片是制造变压器铁芯的主要材料。它具有高导磁率、低矫顽力和低铁损等特点,能够有效地减小铁芯的磁滞损耗和涡流损耗。同时,硅钢片的表面涂有一层绝缘漆,以防止片间短路。
三、铁芯的制造工艺与特点
(一)制造工艺
铁芯的制造过程包括硅钢片的裁剪、叠压、焊接和热处理等工序。裁剪工序将硅钢片按照设计尺寸进行切割;叠压工序将裁剪好的硅钢片按照特定的顺序和方式叠放在一起;焊接工序将叠放好的硅钢片进行焊接固定;热处理工序则通过加热和冷却的
方式改善铁芯的磁性能。
(二)特点
1. 高导磁率:硅钢片的高导磁率使得铁芯具有较小的磁阻,能够有效地传输磁通。
2. 低损耗:硅钢片的低矫顽力和低铁损减小了铁芯的磁滞损耗和涡流损耗,提
高了变压器的效率。
3. 良好的热稳定性:经过热处理的铁芯具有良好的热稳定性,能够在不同温度
硅钢市场调研报告总结
硅钢市场调研报告总结
硅钢市场调研报告总结
硅钢是一种关键的电力设备材料,主要用于制造电机铁芯和变压器铁芯。近年来,随着电力设备市场的快速发展,硅钢市场需求呈现增长趋势。本报告通过对硅钢市场进行调研,总结了以下几个主要观点。
首先,硅钢市场规模庞大,发展潜力巨大。随着国家对电力设备的重视程度不断提高,硅钢的需求不断增长。此外,新能源发电设备的快速发展也为硅钢市场提供了机遇。预计未来几年,硅钢市场将继续保持稳定增长。
其次,市场竞争激烈,行业集中度较低。当前硅钢市场主要由少数大型企业垄断,同时存在着一些小型企业的竞争。由于硅钢生产技术门槛相对较高,大型企业通过技术研发和规模优势来提高市场份额。然而,小型企业也通过灵活运作和市场细分等策略来寻求发展机会。
第三,硅钢产品的外贸出口占比较高。由于国内硅钢市场竞争激烈,一些企业将目光投向了国际市场。通过参加国际展览和开展贸易活动,他们能够将产品出口到全球各地。尽管面临着一些贸易壁垒和技术标准的差异,但外贸出口仍然是扩大市场份额和增加盈利的重要手段。
最后,硅钢市场面临一些挑战和机遇。一方面,市场竞争激烈,企业需要注重技术创新和产品质量,以保持竞争力。另一方面,
随着新能源设备的发展,硅钢产品需求将进一步增加,企业可以从中寻找新的增长点。此外,政府的政策支持和行业规范的完善也为硅钢市场提供了机遇。
综上所述,硅钢市场规模庞大,发展潜力巨大。然而,市场竞争激烈,企业需要注重技术创新和产品质量。在新能源设备的发展和政府政策的支持下,硅钢市场将迎来更多机遇。企业应积极应对挑战,不断提升竞争力,以实现可持续发展。
变压器铁芯材料选择
变压器铁芯材料选择
在电力系统中,变压器是一种重要的电力设备,用于调整电流的电
压或频率。而变压器的铁芯材料选择对其性能和效率有着重要的影响。本文将探讨变压器铁芯材料的选择问题。
1. 引言
变压器是电力系统中常见的设备,它将高电压转换为低电压(或相反),以便在输电和分配中传输电能。变压器的性能直接取决于其铁
芯材料的选择,铁芯材料的优劣将直接影响变压器的损耗和效率。
2. 铁芯材料的要求
铁芯材料是构成变压器重要组成部分的电磁材料,主要用于传导和
集中磁场。因此,选择合适的铁芯材料必须满足以下要求:
2.1 高磁导率:铁芯材料应具有较高的磁导率,以便有效地传导磁场。
2.2 低磁滞损耗:铁芯材料的磁滞损耗应尽可能小,以减少能量损失。
2.3 低剩磁:铁芯材料在磁场消失时应具有低剩磁,以避免变压器
损耗和噪音。
2.4 良好的导热性:良好的导热性可以帮助散热,减少变压器的温升。
2.5 低成本:铁芯材料应具有相对较低的成本,以降低变压器的制
造成本。
3. 可选的铁芯材料
根据上述要求,以下是几种常见的变压器铁芯材料选择:
3.1 硅钢片:硅钢片是最常用的变压器铁芯材料之一。硅钢片具有
高磁导率、低磁滞损耗和低剩磁,同时也具有较好的导热性能。此外,硅钢片成本相对较低,易于加工和制造,在变压器领域被广泛采用。
3.2 钎焊铁粉:钎焊铁粉是一种高导磁性材料,具有较高的磁导率
和较低的磁滞损耗。相比硅钢片,它的导热性能较差,但成本较低,
适用于一些较小功率或经济性要求较高的变压器。
3.3 钙硅钢片:钙硅钢片是一种经过特殊处理的硅钢片,通过添加
铁芯行业发展现状
铁芯行业发展现状
铁芯是电力电子元器件中的重要部件,广泛应用于变压器、电感器、电感器、互感器等电力电子设备中。发展铁芯行业对于促进我国电力电子产业的发展具有重要意义,下面就铁芯行业的发展现状进行分析。
一、国内铁芯行业的现状
1. 市场规模持续扩大:我国电力电子行业的发展态势良好,市场需求不断增长,拉动铁芯行业的发展。特别是随着国家对电力设备的投资力度不断加大,铁芯行业的市场规模不断扩大。
2. 技术水平有所提升:随着科技的进步和创新,铁芯行业的技术水平也呈现出提升的趋势。采用高效磁导材料,提高铁芯的磁导率和工作频率,不断提高产品的性能和质量。
二、国内铁芯行业的发展机遇
1. 新能源发展带来机遇:随着新能源的快速发展,尤其是风力发电、太阳能发电等新能源电力装备的需求增加,铁芯作为新能源装备的重要组成部分,也得到了迅速发展的机遇。
2. 电动汽车市场拉动需求:随着电动汽车市场的快速崛起,铁芯作为电动汽车电子设备中的重要部件,需求也在一定程度上得到了拉动。特别是随着国家对新能源汽车政策的不断推出,电动汽车市场的需求将更为火爆。
3. 通信行业需求增加:随着信息化时代的到来,通信设备的需求量也在不断增加。铁芯在通信设备中具有重要的应用,随着通信技术的进步和新设备的不断推出,铁芯行业也将得到更多机遇。
三、国内铁芯行业的发展挑战
1. 技术创新压力大:随着市场竞争的加剧,技术创新成为企业持续发展的关键。而铁芯行业的技术创新受到了一定的限制,需要不断进行研发和创新,提高产品的品质和性能,以满足市场的需求。
2. 市场竞争激烈:铁芯行业市场竞争激烈,大量中小企业涌入市场,导致市场价格竞争加剧,利润空间不断被压缩。
铁芯对变压器的作用
铁芯对变压器的作用
1 变压器的基本原理
变压器是一种交流电设备,通过变换电压和电流的比例实现电能的输送和转换。它主要由两个互相绝缘的线圈组成,它们通过磁场的相互作用来完成电能的传递。其中,能够产生磁场的部分就是铁芯。
2 铁芯在变压器中的作用
铁芯是一个由磁性材料所制成的环形结构,其中通有两个绕组。在变压器中,铁芯主要承担了四个方面的作用。
首先,铁芯可以通过集中磁场的特性,将能量集中在一起,从而使得变压器的效率得到增强。具体实现方法则是通过磁通在铁芯中的传导,将引起的感应电动势传给谐振器。
其次,铁芯还可以防止噪声和振动。当电力信号进入变压器时,会在绕组中产生电磁力矩,这个力矩在传递过程中就会引起一系列的声音和振动。而在有了铁芯的支撑之后,这些声音和振动就会被铁芯吸收并吸收掉,从而保证变压器的稳定工作。
第三,铁芯可以调整变压器的参数。随着时间的推移,变压器的各项参数会发生改变,例如漏感,磁阻,铜损耗等等。这时,如果我们可以通过调整铁芯来使其磁通密度的分布发生变化,就可以改变变压器的工作特性,更好地适应工作环境的变化。而这一点也是变压器中铁芯重要的应用之一。
最后,铁芯还可以通过调节磁通的分布和方向,来控制变压器的
输出电压和电流。具体而言,就是通过变化铁芯中的缝隙、层压和绝
缘等参数,来改变铁芯在磁场中的响应特性,从而调整变压器的电压
和电流输出。
3 铁芯材料的选择
在铁芯的制造过程中,材料的选择也是至关重要的。一般来说,
变压器使用的铁芯主要有三种材料:硅钢,铁氧体和纳米晶铁芯。
硅钢是一种磁性材料,因为其导电性特别好,且具有高的磁导率,适合用于制造高频变压器;而铁氧体则具有低的损耗和饱和磁感,适
我国电力变压器发展现状及趋势
我国电力变压器发展现状及趋势
【我国电力变压器发展现状及趋势】
在当今社会,电力变压器作为电力系统的重要组成部分,发挥着至关重要的作用。它能够将输送到特定地点的高压电流转变为适合家庭和工业使用的低压电流,为各行各业的发展提供了不可或缺的支持。电力变压器的发展状况及未来趋势备受关注。
一、发展现状
1. 电力变压器的基本定义和分类
电力变压器是一种用来改变交流电压的电气设备,根据用途和结构不同,可以分为功率变压器、整流变压器、调压器等不同类型。它们各自在电力系统中起到不同的作用。
2. 我国电力变压器的生产情况
当前,我国电力变压器的生产力有了长足的发展。在国内,一大批拥有先进生产技术和管理经验的企业,如华能、国电等大型国有企业,以及西门子、ABB等跨国公司,都积极参与了电力变压器的生产和研发。
3. 电力变压器的市场需求
随着国内经济的快速发展和人民生活水平的提高,电力变压器的市场
需求也呈现出增长的趋势。尤其是工业、建筑、交通等领域对电力变
压器的需求更为迫切,这为电力变压器的生产和发展提供了广阔的市
场空间。
二、发展趋势
1. 技术的不断创新
随着科技的不断进步,电力变压器的生产技术也在不断提升。从传统
的铁芯变压器到现代的全封闭型变压器,再到近年来的油浸式变压器,各种新型变压器的出现都极大地提高了电力变压器的效率和安全性。
2. 绿色、节能的发展方向
在当前注重环保和可持续发展的大环境下,绿色、节能已成为各行业
发展的主要方向。电力变压器行业也在朝着这个方向迅速发展,生产
更加节能环保的变压器,以适应社会的发展需求。
变压器铁芯分类
变压器铁芯分类
变压器铁芯是变压器的重要组成部分,其材质和结构对变压器的性能起着至关重要的作用。根据不同的材质和结构特点,变压器铁芯可以分为普通硅钢铁芯、高性能硅钢铁芯、铝合金铁芯和非晶合金铁芯等几种类型。
普通硅钢铁芯是最常见的变压器铁芯材料,由于其具有较好的导磁性能和低损耗特点,被广泛应用于各种规格的变压器中。普通硅钢铁芯主要由硅钢片堆叠而成,通过压铆或焊接等方式固定在一起,形成一个完整的铁芯结构。这种铁芯材料制作工艺简单,成本较低,但在高频领域的应用受到一定限制。
高性能硅钢铁芯是在普通硅钢铁芯的基础上进行优化设计和改进而成,通过在硅钢材料中添加合金元素或采用特殊的热处理工艺,提高了其导磁性能和降低了磁滞损耗,使得变压器在高频率下具有更好的性能表现。高性能硅钢铁芯广泛应用于高频变压器、电子变压器等领域。
铝合金铁芯是一种轻质高强度的铁芯材料,由铝合金材料制成,具有优异的导磁性能和磁导率,同时重量轻、磁损耗小、耐腐蚀性好等特点,适用于高频变压器、电力电子设备等领域。
非晶合金铁芯是一种新型的铁芯材料,由非晶合金带制成,具有极低的磁滞损耗和铁损耗,优异的导磁性能和高频特性,可以大幅提
高变压器的效率和性能。非晶合金铁芯主要应用于高性能变压器、节能变压器等领域。
总的来说,变压器铁芯的材质和结构对变压器的性能和效率有着重要影响,不同类型的铁芯材料适用于不同的应用场景,选择合适的铁芯材料可以提高变压器的性能和降低能耗。随着技术的不断进步和发展,变压器铁芯材料也在不断创新和改进,以满足不同领域对变压器性能和效率的需求。希望未来可以出现更多高性能、高效率的变压器铁芯材料,推动变压器行业的发展和进步。
2023年变压器铁芯行业市场调查报告
2023年变压器铁芯行业市场调查报告
以下是关于变压器铁芯行业市场调查报告的例子,1500字:
一、行业概况
变压器铁芯是变压器的重要组成部分,用于提高变压器的能效和电流传输效率。随着电力行业的快速发展和能源需求的增长,变压器铁芯行业也在不断壮大。目前,全球变压器铁芯市场呈现稳步增长的态势。
二、市场规模
根据市场研究公司的数据,截至2020年,全球变压器铁芯市场规模达到约100亿美元。预计到2025年,市场规模将达到150亿美元,年复合增长率为5%左右。变压器铁芯市场主要由亚太地区、欧洲和北美地区主导,其中亚太地区占据主导地位,占全球市场份额的40%左右。
三、市场驱动因素
1. 电力行业的快速发展和电力需求的增长是变压器铁芯市场增长的主要驱动力。随着电力系统的规模扩大,对变压器的需求也相应增长。
2. 温室气体排放减少和能效提升要求的增加,也促使变压器铁芯行业进行技术创新和升级,提高变压器的能效和传输效率。
3. 可再生能源的发展和智能电网的建设,也为变压器铁芯行业带来了新的发展机遇。变压器铁芯在可再生能源的发电和智能电网的能源管理中扮演着重要角色。
四、市场挑战
1. 变压器铁芯市场竞争激烈,市场上存在着大量的供应商,价格竞争激烈。供应商需要不断提高产品的质量和性能,以保持竞争优势。
2. 环境保护要求的提高也对变压器铁芯行业构成了挑战。变压器铁芯的生产过程中会产生大量的废水、废气和废渣,对环境造成污染压力。因此,变压器铁芯企业需要加大环保投入,提升生产工艺、降低环境污染。
五、市场机遇
1. 我国电力行业的高速发展将带来巨大的市场机遇。我国是世界上最大的电力消费国,电力需求旺盛。随着电力系统的升级和优化,对变压器铁芯的需求也将相应增加。
变压器工作原理及技术发展
在油箱、夹件等部位采用电磁屏蔽,可降低这些结构件损耗。
4.1.3 温升
损耗→热量→绝缘材料老化→寿命缩短
• 冷却方式: ONAN——油浸自冷; ONAF——油浸风冷; OFAF——强迫油循环风冷; OFWF——强迫油循环水冷; ODAF——强迫导向油循环风冷。
铁心的振动主要决定于硅钢片的磁致伸缩。
试验研究证明,铁心额定工作磁密为1.5~1.8T时,绕组、油箱 (包括磁屏蔽等)的振动与铁心振动相比小很多,可以忽略。当额 定工作磁密降低到1.4T及以下时,绕组、油箱壁(包括磁屏蔽等) 的振动,将接近甚至超过铁心振动。因此,IEC60076-10规定了负 载状态下进行声级测定的条件和方法。
e1R i1R1
u1 e1 e1 e1R
e2
N2
d dt
,
e2
N2
d 2 dt
e2R i2 R2
u2 e2 e2 e2R
向量图
•
j I1 X1
•
U1
•
I1
•
I1 R1
•
•
E1
I2'
m
•
Im
感性负载
m • I2'
•
Im
•
•
浅谈非晶合金铁芯变压器的发展与应用
图 2 四框 五 柱 式 铁 心
基 于 绝 缘 距 离 和 材 料 成 本 角 度 考 虑 , 高低 压 线 圈 也 相 应 的 都 做 成 矩 形 。作 为 一 种 新 型 的 低 损 耗 干 式 变 压 器 ,非
计 、工 艺 、 制造 过 程 精 心 处 理 ,将 非 晶 合 金 干 式 变 压 器 噪 声控制在理想的范围内。
口 吲. 一 低线 一 套 压 : 装 . 圈
( )参 数 选 取 1
磁 通 密 度 是 影 响非 晶 合 金 干 式 变 压 器 噪 声 的一 个 重 要
.完 件 一 其附 一 他 . 装 成 配
晶 合 金 干 式 变 压 器 继 承 了传 统 干 式 变 压 器 的难 燃 阻燃 、可
靠性 高 、免维 护 等 优 点 ,并 已从 技 术 上 解 决 其 噪 声 、受 力 问 题 ,其 线 圈结 构 如 图 3 4所 示 。 ~
世纪 9 0年 代 末 , 国 内 的 少 数 变 压 器 企 业 如 顺 特 电 气 、 置 信 电气 等 开 始 小 批 量 试 制 。但 受 制 于 非 晶 合 金 带 材 成 本 高 ,非 晶 合 金 铁 芯 变 压 器 价 格 一 直 高 高 在 上 ,不 能 为 市 场
显 现 .开 始 进 入一 个快 速发 展 的 阶段 。
变压器铁芯分类
变压器铁芯分类
变压器是电力系统中常见的电气设备,它可以将交流电压从一级变换
为另一级。变压器铁芯是变压器的重要组成部分,它是用来传导磁通的,因此铁芯的材料和形状对变压器的性能具有重要影响。下面将介
绍变压器铁芯的分类。
1. 矩形铁芯
矩形铁芯是最常见的一种变压器铁芯,它由许多相互平行、相邻两两
垂直的薄片组成。这些薄片通常采用高品质硅钢片制成,其表面经过
特殊处理,以减少涡流损耗和焦耳损耗。在制造过程中,这些薄片被
粘合在一起,并且沿着四个边缘进行切割。由于矩形铁芯结构简单、
制造工艺成熟、成本低廉等优点,在低功率变压器中得到了广泛应用。
2. 非晶态合金铁芯
非晶态合金铁芯是近年来新兴的一种材料,它由非晶态合金带材制成。与矩形铁芯相比,非晶态合金铁芯具有更高的饱和磁感应强度、更低
的磁滞损耗和涡流损耗等优点。因此,在高功率变压器中得到了广泛
应用。但是,由于非晶态合金带材的制造工艺比较复杂,其成本也相
对较高。
3. 环形铁芯
环形铁芯是将矩形铁芯卷成环形而成的,它通常用于高频变压器或特殊变压器中。与矩形铁芯相比,环形铁芯具有更小的漏磁通和更好的屏蔽性能。但是,由于其制造工艺较为复杂,成本也相对较高。
4. 绕组式铁芯
绕组式铁芯是将绕组直接包裹在磁心上而成的一种结构。这种结构可以减少漏磁通和空气间隙,从而提高变压器的效率和性能。但是,在制造过程中需要考虑到绕组与磁心之间的匹配问题,并且由于绕组式铁芯制造工艺较为复杂,因此成本也相对较高。
总的来说,变压器铁芯的分类主要包括矩形铁芯、非晶态合金铁芯、环形铁芯和绕组式铁芯。不同的铁芯材料和结构可以适应不同的变压器应用场景,从而提高变压器的效率和性能。
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变压器铁心材料的发展
变压器铁心材料的发展
创建时间:2008-08-02
第一节铁心用软磁材料
铁心是电机、变压器的重要部件。电机、变压器铁心对材料的基本要求是,在一定频率及磁通密度下具有低的铁心损耗,和在一定磁场强度下具有高的磁通密度。在电机、变压器的发展过程中,曾经采用和目前应用的铁心材料有:1.纯铁、软钢和无硅钢;2.硅钢片;3.铁镍合金(坡莫合金);4.铁铝合金;5.非晶态合金;6.微晶合金。下面分别介绍这些材料的发展情况。
纯铁、软钢及无硅钢
最早的电机铁心是直棒形或马碲形的纯铁棒。1837年,斯特金(,1783~1850)首先用纯铁丝制作电机铁心。1870年,A.佩勒斯等人首先用软铁片制作铁心。1879年,爱迪生发明软钢片叠成的铁心。
最早的变压器铁心(感应线圈铁心)是用铁棒做成的,后来又改用铁丝制作铁心。1885年,匈牙利岗茨工厂开始采用薄铁带作变压器铁心;1887年,岗茨工厂出现用软铁片叠成的变压器铁心。19世纪90年代及以后,用软铁片叠成的变压
器铁心逐渐推广。同时一些工厂用软钢片取代软铁片,制成变压器铁心。
但是,在19世纪末及20世纪初,用软铁或软钢制造的铁心存在三大问题。一是当时薄铁片(薄钢片)的价格昂贵,制约了它的推广;二是铁心损耗大,发热严重;三是“铁心老化”问题曾使许多人伤透脑筋,人们发现,电机、变压器运行一段时间后,铁心损耗迅速增加,发热更为严重,迫使人们有时不得不更换铁心或整台电机、变压器,这一问题给当时迅速发展的交流系统投下了巨大的阴影。针对“铁心老化”问题,许多人进行了大量的研究、试验工作,直到1895年才基本搞清了它的机理,知道影响铁心老化的主要因素是运行温度。
总之,由于软铁或软钢具有导磁性高,矫顽力低、价格低廉、工艺性好等优点,因此在1900年硅钢片发明前及20世纪初一段时间里,电机、变压器铁心多是采用热轧低碳软钢片或电磁纯铁片冲制而成的。但是,软铁及软钢存在电阻率低、涡流损耗大,特别是“铁心老化”严重等先天不足,因此在硅钢片实现工业化生产后,逐渐退出了大部分电机及变压器铁心领域。
尽管如此,人类仍孜孜不倦地对软铁、软钢进行改进。特别是希奥弗(Cioffi)和因森(Yensen)研究发现,纯铁在高温氢中进行除杂质处理后可以显着改善磁性能,使纯铁的u0
达到20000,um达到340000。1940年后许多国家又推广真空冶炼法,改进轧制和热处理工艺、使软铁、软钢的性能有所改善,使它们在硅钢片风行全球的时候仍在某些小型电机变压器铁心中有所应用。特别是从50年代末期开始,情况开始发生变化。美、日、苏、英等从经济性和实际用途考虑,采用新的冶炼、轧制退火工艺,又开始大力发展冷轧无硅低碳电工钢片和电磁纯铁电工片。美国从50年代末期开始用无硅电工钢片取代一般的低硅钢片,用于生产日用电器、分马力电机和一部分小电机,1972年,美国无硅钢片的用量已占电工钢片总量的50%。苏联60年代后开发出ЭO00~Э
O300牌号的无硅钢片,推广用于小型电机、电器中;英国无硅钢片发展很快,80年代初的产量与硅钢片持平;日本无硅钢片使用较少,一些不太重要的产品则多采用低级硅钢片。无硅电工钢片具有价格低、冲制性能好、磁感高等优点,其最明显的缺点是损耗太高,从而大大限制了它的应用场合,所在在70年代能源危机后,无硅钢片的生产又逐渐回落。2硅钢片
1822年,着名瑞典化学家伯尔瑟利乌斯(,1778~1848)首先制取出了硅(Si)。1889年,英国人巴莱特()、布朗()和哈德菲尔德()开始研究各种二元系和三元系合金的磁性能和电气性能。他们在研究中发现,在软钢中加入硅(Si),可以提高钢的电阻系数,降低钢的涡流及磁滞损耗,而且钢
片的衰老现象也有改善。1900年,他们在《》上发表文章,介绍了研究成果,引起人们注意。1903年,美国开始生产这种加有硅的钢片,并称它为“Stalloy”(硅钢片)。同年,德国也开始生产硅钢片。不久,法国、英国、意大利等也开始生产硅钢片,苏联在1915年、日本在1924年开始生产硅钢片。
热轧硅钢片
早期硅钢片是热轧硅钢片,含硅量较低,一般Si含量为1~2%(B级),多用于电动机中。以后硅含量增加,1929年日本开始生产变压器用T级硅钢片(Si含量4~%)。由于早期生产工艺不成熟,硅钢片的损耗较高。图1为1932年热轧硅钢片的损耗-磁通密度(W-B)曲线。1954年,开始制造采用焊接工艺将硅钢板焊成卷状的硅钢片,从而使连续加工成为可能。
图1 1932年热轧硅钢片的损耗(W)-磁通密度(B)曲线(B级含Si1~2%;T级含Si4~%)
1954年后,随着冷轧硅钢片的出现,热轧硅钢片产量逐渐降低。美国60年代停止热轧硅钢片生产,1967年日本停止生产热轧硅钢片,英国、法国也于70年代淘汰了热轧硅钢片。美国、英国、日本30、40年代热轧硅钢片的性能比较见表1。美国Alieg-heny
Arma-ture
Elect-rical Dynamo
Super Dynamo Dynamo Special
Transf
"D"
Transf
"C"
Transf "B"
Transf "A"
Transf "A-1"
Transf "AA"
Armco
Arma-ture
Electric
Special
Electric Interm-ediate Transf Trancor
2
Trancor
3
Trancor
4 Trancor
6
AISI
M-43 M 36
M-27 M-22 M-19 M-17
M-15 M-14
铁损
W10/50