従来の変圧器は、シリコンスチールシートを鉄のコアのコア材料として使用し、その結晶構造は高度に秩序化した格子配置を示します。この周期的な構造は、磁気ドメインステアリングヒステリシス(ヒステリシス損失)および渦電流誘導(渦電流損失)により、交互の磁場に大幅なエネルギー損失を引き起こし、総損失の損失が総損失の最大60%〜70%を占めます。
アモルファス合金材料のブレークスルーは、それらの無秩序な原子配置の微細構造にあります。迅速な冷却技術(10^6°/秒の冷却速度)を通じて、溶融金属は固化プロセス中に結晶核形成段階をスキップし、ランダムに分布した原子(Fe-Si-Bシステムなど)を持つ固体合金を直接形成します。この無秩序な構造は、材料に3つの主要な特性を与えます。
磁気等方性:磁化方向の好みはなく、磁気ドメイン反転に対する抵抗は90%以上減少します。
超低強制(<10 A/m):ヒステリシスループ領域は、シリコンスチールシートの1/5に減少します。
抵抗率は2倍になりました(シリコン鋼の場合は130μΩ・cm対47μΩ・cm):渦電流損失は大幅に抑制されます。
トランスのライフサイクルコストでは、負荷なしの損失は40%以上を占めています。 アモルファスアロイドライタイプトランス 次のメカニズムを通じてエネルギー効率の飛躍を達成します。
渦電流抑制の寸法アップグレード
従来のシリコンスチールシートは、断熱材の渦電流を減らすために絶縁コーティングに依存していますが、アモルファス合金ストリップの厚さはわずか25〜30μm(シリコン鋼鋼シートの1/10)と等しい抵抗率と組み合わされて、渦電流損失を伝統的な変圧器の1/20に減らします。
測定データ:500kVAアモルファスアロファイアロイドライタイプの変圧器の無負荷損失は120Wですが、同じ容量のシリコンスチール変圧器は450Wで、年間の省電力節は2800kWhを超えています。
従来のオイル浸漬トランスは、鉱油循環に依存して熱を放散します。これには、可燃性や複雑なメンテナンスなどの問題があります。アモルファスアロイドライタイプトランスは、トリプル熱力学的最適化を通じて革新的なブレークスルーを達成します。
コアコイルサーマルカップリング設計
アモルファス合金コアの動作温度は、シリコンスチールの動作温度よりも15〜20℃で、エポキシ樹脂真空によってキャストされるHクラスの断熱コイルと組み合わせて、勾配熱散逸チャネルを形成します。
気道トポロジーの最適化
CFD(計算流体のダイナミクス)によってシミュレートされた気道レイアウトは、空気対流効率を40%増加させ、温度上昇制限は≤100K(IEC 60076-11標準)です。
抗ハーモニック材料システム
2kHz-10kHzの高周波帯域におけるアモルファス合金の磁性透過性の安定性は、シリコン鋼のそれよりも優れています。ナノ結晶磁気シールド層と組み合わせて、高調波損失は3%未満に抑制できます。
アモルファス合金ドライタイプの変圧器の総ライフサイクルコスト(TCO)は、従来の製品のそれよりも30%以上低いです。
エネルギー効率の利点:20年のライフサイクルに基づいて、500kvaクラスの製品は56,000kWhの電力を節約し、排出量を45トン削減できます。
メンテナンスコスト:オイルフリーの設計により、メンテナンス操作が90%削減され、MTBF(障害の平均時間)は180,000時間を超えます。
政策配当:IEC TS 63042やGB/T 22072などの第1レベルのエネルギー効率基準に準拠しており、最大15%の政府補助金を享受しています。
「デュアルカーボン」の目標によって推進されたアモルファスアロイドライタイプの変圧器は、グローバル配電機市場の23%を占めており(Frost&Sullivan 2023データ)、データセンター、沖合の風力発電、高速マグレフなどのハイエンドフィールドへの浸透を加速しています。材料、構造、エネルギー効率の共同革新は、変圧器の技術的境界を再定義するだけでなく、ゼロロススマートグリッドを構築する上で重要なパズルになります。