アモルファス合金ドライタイプの変圧器に関する技術ガイド

1. コアの概念と構造的特徴

アモルファス合金ドライタイプの変圧器 アモルファス合金材料（Fe-Si-bシステムなど）を磁気コアとして利用するパワートランスと、「乾燥型」断熱設計（オイルまたは液体誘電体なし）と組み合わせています。重要な構造的特性は次のとおりです。

• アモルファス合金コア ：迅速な固化を介して生成されたアモルファス合金の無秩序な原子構造は、高周波での強制性、高透過性、最小限のコア損失（渦電流およびヒステリシス損失）など、優れた磁気特性を付与します。
• 乾燥型断熱 ：エポキシ樹脂または真空圧力妊娠（VPI）により、断熱材が確保され、オイル浸漬トランスに関連する火災と漏れのリスクが排除されます。これにより、データセンターや高層ビルなどの安全性の高いアプリケーションに最適です。 典型的なデザインは、銅/アルミニウム巻線を備えたラミネートアモルファス合金コア（例：E-またはC字型）を特徴としています。コアの厚さ（20〜30μm）は、磁気ドメイン遷移中のエネルギー散逸を大幅に減少させます。

2. アモルファス合金材料の重要な利点

アモルファス合金コアの性能により、変圧器の効率と信頼性が直接決定されます。

• 超低損失 ：アモルファス合金の渦電流損失はそうです 1/5–1/10 従来のシリコンスチールのもの、ロードなしの損失を減らします 60–80％ 。たとえば、5 kVAアモルファス高周波トランスは、4.5 kHzでも安定したコア損失を維持します。
• 高い飽和フラックス密度 ：飽和フラックス密度（ ${�}_{�}$ ） の 1.5–2.0 t 、アモルファス合金はフェライト（0.3〜0.5 T）を上回り、高出力（> 10 kW）および中程度から高度（<100 kHz）アプリケーションを可能にします。
• 熱安定性 ：高荷動操作中に、キュリーの温度が高く、熱下での磁気分解が最小限に抑えられます。

3. 技術的な利点とアプリケーション

アモルファスアロイドライタイプの変圧器は多様なフィールドで優れています：

• エネルギー効率 ：非常に低いロード損失は、負荷が変動する都市のグリッドに最適であり、ライフサイクルコストが削減されます。
• 環境安全 ：乾燥断熱材は、油汚染を避け、緑の建物の基準に合わせます。アモルファス合金の生産は消費されます エネルギーが80％少ない シリコンスチールより。
• 高周波互換性 ：ワイドバンドギャップ半導体（SIC/GAN）とペアになって、電子電子変圧器（PET）、再生可能エネルギーシステム（PVインバーターなど）、およびEV充電ステーションの高周波DC-DC変換をサポートします。
• ノイズリダクション ：シリコンスチールと比較して磁気圧縮が少ないと、運用上のノイズが減少します 10〜15 dB 通常の条件下では、非シヌソイド励起（例：正方形の波）の下では振動制御が重要です。

4. 従来の変圧器との比較

5. 技術的な課題と研究の進歩

彼らの利点にもかかわらず、課題は残っています。

• 高周波損失と冷却 ：コア損失は10 kHzを超えて急激にエスカレートし、液体または強制空気冷却を必要とします。コアの切断後のエッジ損失には、緩和も必要です。
• 機械的な脆性 ：アモルファスリボンの処理には、内部応力を軽減するために最適化されたアニーリングが必要です。
• 非シヌソイド励起下のノイズ ：振動加速度は長方形波励起（デューティサイクル0.6）の下でトリルを伸ばし、高度な磁気測定測定と構造再設計が必要です。 最近の進歩 ：
• 物質的な革新 ：ナノ結晶合金（たとえば、Fe-Cu-Nb-Si-B）は高周波性能（ ${�}_{�}>1.2$ t）製造可能性が向上しました。
• 統合デザイン ：マルチフィジックシミュレーション（磁気熱メカニカル）は、より高い出力密度のための巻線レイアウトと断熱材を最適化します。

6. 将来の傾向

• 高頻度の小型化 ：ワイドバンドギャップの半導体と相まって、動作周波数はMHzレベルに達し、コンパクトで高電力密度の設計を可能にします。
• スマート監視 ：リアルタイムの温度と振動追跡用の組み込みセンサー、予測的なメンテナンスを可能にします。
• 持続可能性 ：ライフサイクルの二酸化炭素排出量を減らすためのリサイクル可能なアモルファス合金。

比類のない効率、安全性、環境に優しいアモルファスアロイドライタイプトランスは、スマートグリッドと再生可能エネルギーシステムで極めて重要です。材料とパワーエレクトロニクスの進歩は、高周波性能をさらに向上させ、炭素中立性への進捗を促進します