1K107 högeffektiv nanokristallin legeringskärna för 250 kVA transformatorer

 

 

Nanokristallin legeringskärnas sammansättning och tillverkning

 

Nanokristallina legeringar skapas genom en värmebehandlingsprocess som appliceras på en amorf prekursorlegering.

Den resulterande strukturen består av nanoskala järn-kisel (Fe-Si) korn, vanligtvis runt 10 nm i diameter, dispergerade i en kvarvarande amorf fas.

Nyckelelement inkluderar järn (Fe), kisel (Si), och ofta niob (Nb) och koppar (Cu).

 

Jämförelse mellan nanokristallina kärnor och amorfa kärnor

 

Nanokristallina kärnor och amorfa kärnor är båda högpresterande mjuka magnetiska komponenter, med kärnskillnader imagnetisk prestanda,-högfrekvent anpassningsförmåga och temperaturstabilitet. Valet mellan dem beror på de specifika kraven på frekvens och energieffektivitet i tillämpningsscenariot.

 

I. Jämförelse av kärnskillnader

 

1. Magnetisk prestanda: Nanokristallina kärnor är mer effektiva

Magnetisk permeabilitet: Den magnetiska permeabiliteten för nanokristallina kärnor är betydligt högre än för amorfa kärnor, vilket möjliggör effektivare magnetisk energiöverföring eller lagring under samma magnetiska prestandakrav.

 

Tvång: Nanokristallina kärnor har lägre koercitivitet, vilket gör dem lättare att magnetisera och avmagnetisera, med mindre excitationsförluster som genereras under processen, vilket är mer fördelaktigt för att förbättra utrustningens energieffektivitet.

 

Mättnad magnetisk induktion: Amorfa kärnor har en liten fördel i det här indexet, men båda kan möta behoven i de flesta scenarier med medelhög och hög-effekt och kommer inte att bli en kärnbegränsande faktor.

 

2. Hög-frekvensegenskaper: Nanokristallina kärnor har ett bredare anpassningsområde

Tillämplig frekvens: Amorfa kärnor är mer lämpade för medel- och lågfrekventa-scenarier, medan nanokristallina kärnor kan hantera driftsmiljöer med högre-frekvens, täcker ett bredare frekvensområde och möter behoven hos hög-strömförsörjning, växelriktare och annan utrustning.

 

Hög-frekvensförlust: Under hög-driftsförhållanden har nanokristallina kärnor lägre energiförlust än amorfa kärnor, vilket effektivt kan minska utrustningens värmealstring och förbättra den långsiktiga-driftstabiliteten hos hög-utrustning.

 

3. Temperaturstabilitet: Nanokristallina kärnor är mer motståndskraftiga mot extrema miljöer

Curie temperatur: Curie-temperaturen för nanokristallina kärnor är mycket högre än för amorfa kärnor. I miljöer med stora temperaturfluktuationer (både höga och låga) avtar den magnetiska prestandan hos nanokristallina kärnor långsammare, vilket gör att de kan anpassa sig till komplexa miljöer som utomhus och industriella höga-temperaturinställningar.

 

Hög-temperaturtillförlitlighet: Nyckelprestandan (som magnetisk permeabilitet) för amorfa kärnor minskar mer signifikant vid relativt höga temperaturer, medan nanokristallina kärnor fortfarande kan bibehålla relativt stabil prestanda i miljöer med hög- temperatur, med ett bredare utbud av tillämpliga miljöer.

 

4. Kostnad och process: Amorfa kärnor erbjuder bättre kostnads-effektivitet

Kosta: Materialberedningsprocessen för amorfa kärnor är mer mogen, och den totala kostnaden är lägre än för nanokristallina kärnor. De har högre kostnads-effektivitet i scenarier som är känsliga för kostnad och med icke-extrema prestandakrav.

 

Bearbetningssvårigheter: Amorfa remsor har något lägre seghet, vilket gör dem något svårare att bearbeta till komplexa former. Nanokristallina remsor har bättre formbarhet och kan anpassas till olika strukturer som toroidal och E-typ, vilket ger större processflexibilitet.

 

 

II. Skillnader i anpassningsbara scenarier

 

1. Nanokristallina kärnor: Prioritet för scenarier med hög-frekvens, hög-precision och hård-miljö

Hög-växlingsströmförsörjning (t.ex. serverströmförsörjning, PC-strömförsörjning), inbyggda laddare för nya energifordon-, mellan- och högfrekvensomvandlare- (solcells- eller energilagringsomvandlare);

 

Strömförsörjning för elektronisk precisionsutrustning (t.ex. strömförsörjning för medicinsk CT-utrustning, speciell strömförsörjning inom flygindustrin), hög-induktorer för skydd mot elektromagnetisk kompatibilitet (EMC).

 

2. Amorfa kärnor: Prioritet för scenarier för medium-låg frekvens, kostnad-känslig och normal-temperatur

Strömfrekvens- eller medium-distributionstransformatorer, mellan- och lågfrekventa-växelriktare (t.ex. strömförsörjning för små hushållsenergilagring);

 

Strömadaptrar för vanliga hushållsapparater (t.ex. effektmoduler för tvättmaskiner och luftkonditioneringsapparater), filterinduktorer för allmänna-ändamål i civil elektronisk utrustning.