1K107 nanokrystallinsk jernkerne for transformatoreffektivitet

 

 

Nanokrystallinsk jernkerneFysiske egenskaber

 

Karakteristisk parameter	Typisk værdi	Sammenligning med traditionelle materialer (f.eks. 30Q130 siliciumstål)
Mætningsmagnetisk induktion (Bs)	1.2-1.5 T	Lidt lavere (siliciumstål: ~1,8T)
Initial magnetisk permeabilitet (μi)	5×10⁴ - 2×10⁵ H/m	5-10 gange højere (siliciumstål: ~3×10³-5×10³ H/m)
Jerntab (P₀.₅/₅₀)	0,15-0,3 W/kg	60-80 % lavere (siliciumstål: ~1,0-1,5 W/kg)
Tvangskraft (Hc)	0.5-2 A/m	80-90 % lavere (siliciumstål: ~10-20 A/m)
Curie temperatur (Tc)	400-450 grader	Højere end amorfe legeringer (~350 grader)
Driftstemperaturområde	-50 - 150 grad	Dækker de fleste industrielle scenarier

 

 

Nanokrystallinsk jernkerneKey Performance Analyse

 

Ydeevnefordelene ved nanokrystallinsk jernkerne gør den til en erstatning for traditionelle siliciumstål- og amorfe jernkerner i scenarier med medium-høj frekvens og lavt-tab.

 

1. Kerneydelsesfordele

 

(1) Ekstremt lavt jerntab: Kernekonkurrenceevne i medium-højfrekvente scenarier

Jerntab (herunder hysteresetab og hvirvelstrømstab) er en nøgleindikator for jernkernes energieffektivitet. Jerntabsfordelen ved nanokrystallinsk jernkerne afspejles i:

 

Lavt hysteresetab: Den nanokrystallinske struktur har lav modstand mod domænevægsbevægelse, med en tvangskraft (Hc) kun 1/10-1/20 af siliciumstål. Da hysteresetab er proportionalt med Hc, reduceres det betydeligt.

 

Kontrollerbart hvirvelstrømstab: Båndet har en tynd tykkelse (15-30μm) og en højere resistivitet (ca. 1,3×10⁻⁶Ω·m) end siliciumstål (ca. 0,45×10⁻⁶Ω·m), hvilket effektivt kan undertrykke forhold mellem hvirvelstrømstab og omvendt tykkelse af hvirvelstrømme resistivitet).

 

Ansøgningsværdi: I mellem-højfrekvente strømforsyninger (f.eks. skift af strømforsyninger over 50 kHz, ladebunkemoduler) er jerntabet af nanokrystallinsk jernkerne kun 1/5-1/10 af siliciumstål, hvilket i høj grad kan forbedre udstyrets energieffektivitet og reducere kravene til varmeafledning.

 

(2) Høj magnetisk permeabilitet: Forbedrer svag magnetisk signaldetektionsfølsomhed

Initial magnetisk permeabilitet (μi) er en indikator for jernkernens "magnetiske ledningsevne". μi af nanokrystallinsk jernkerne kan nå 5×10⁴-2×10⁵ H/m, meget højere end for siliciumstål (3×10³-5×10³ H/m) og amorfe legeringer (1×10⁴-3×10⁴ H/m):

 

Fordelagtige scenarier: I strømtransformatorer (CT), spændingstransformatorer (VT) og elektromagnetiske sensorer (f.eks. reststrømsenheder) gør høj magnetisk permeabilitet det muligt for jernkernen at mættes hurtigt under svage magnetiske felter, hvilket forbedrer signalkonverteringseffektiviteten og detektionsnøjagtigheden (f.eks. kan reststrømbeskyttelsesreaktionstiden forkortes til mindre end 10ms).

 

(3) Fremragende stabilitet: Bredt temperaturområde og anti-ældning

God termisk stabilitet: Den nanokrystallinske struktur har små og ensartet fordelte korn. Efter udglødning er gitterstrukturen stabil med en Curie-temperatur (400-450 grader) højere end for amorfe legeringer (~350 grader). Inden for driftstemperaturområdet -50-150 grader er variationsraten for magnetiske egenskaber (f.eks. magnetisk permeabilitet, jerntab) mindre end 5%, langt bedre end for amorfe jernkerner (variationshastighed ~10-15%).

 

Stærk anti-aldringsegenskab: Amorfe legeringer kan opleve magnetisk ydeevneforringelse på grund af "strukturel afslapning" under lang-opbevaring, mens nanokrystaller har en stabil struktur efter udglødning med en ydeevnedæmpning på mindre end 3 % under lang-brug (over 10 år).

 

(4) Gode mekaniske egenskaber og bearbejdelighed

Trækstyrken af ​​nanokrystallinske bånd er ca. 1500 MPa, 3 gange den for siliciumstål (~500 MPa), hvilket gør dem mindre tilbøjelige til at blive skøre og revne;

 

De kan bearbejdes til ringformede, C-formede, rektangulære og andre former gennem vikling, skæring, limning og andre processer, tilpasset installationspladsen af ​​forskelligt udstyr (f.eks.-ombord transformere af nye energikøretøjer bruger for det meste ringformede nanokrystallinske jernkerner).