Mfano wa Ngao ya Silicon kwa Mwendo & Samu za Muweka Namba IEE-Business

1. Mwenendo wa Ukuaji wa Teknolojia ya Kutengeneza Transformer za Umeme nchini China

Transformer za umeme zinazozunguka kwa mwenendo wa mbili:

Kwanza, ukuaji kuelekea transformer za voltage yasiyofiki kwa ukubwa na voltage inayopanda kutoka 220kV, 330kV, na 500kV kuelekea 750kV na 1000kV.

Pili, ukuaji kuelekea aina za kusaidia kuhifadhi nishati, kidogo, chache sauti, impedance yasiyo fiki, na yenye usalama wa moto na kupata nguvu. Bidhaa hizi ni transformer madogo na wakati, kama vile transformer za ugawaji S13 na S15 mpya ambazo zinapendekezwa sasa kwa majukumu ya kuimarisha mitundu ya umeme mjini na nyumbani.

Mwenendo wa transformer za umeme wa China atakuwa bado unategemea aina zenye kusaidia kuhifadhi nishati, chache sauti, usalama wa moto na kupata nguvu, na uhakika kubwa.

2. Athari ya Mteremko wa Silicon Steel Imara kwa Ufundi wa Transformer za Umeme

Katika nchi za kiwango cha kiuchumi kimataifa, nishati ya umeme inayotumika kwa sababu ya upoteo wa iron katika silicon steel imara kwa transformer inachukua asilimia 4% ya jumla ya umeme ulizokoleka. Kwa hivyo, kurudia upoteo wa iron katika silicon steel imara imekuwa masuala muhimu la utafiti kwa miaka yote kwa viwanda vya silicon steel duniani. Upoteo wa iron unaweza kupambana kwa upoteo wa eddy current na upoteo wa hysteresis.

Kuhusu mteremko wa silicon steel, njia muhimu za kurudia upoteo wa iron katika silicon steel imara ni kubadilisha sarafu za silicon, kupunguza ubavu wa vibao, na teknolojia ya kutunza magnetic domain.

(1) Kubadilisha Sarafu za Silicon

Sasa, silicon steel inayotengenezwa kwa njia ya kiuchumi ina zaidi ya 3.0% ya silicon kwa mstari. Mara moja ikabadilishwe hadi 6.5%, upoteo wa silicon steel unapungua sana, kufanya iwe mteremko bora kwa matumizi kwenye mfano wa 400Hz hadi 10kHz.

(2) Kupunguza Ubavu wa Vibao

Silicon steel imara inayotumika sasa inakuwa chache zaidi. Ubavu wa 0.35mm umekomesha, na ubavu wa mara moja ni 0.3mm, 0.27mm, 0.23mm, na 0.18mm, ambayo zinaweza kupunguza upoteo wa eddy current katika silicon steel imara.

• Stripi chache ya silicon steel imara ya 0.20mm inaweza kutumika chini ya 400Hz, na density ya magnetic flux inaweza kukua hadi 1.5T na upoteo wa iron chache.

• Stripi chache ya silicon steel imara ya 0.15mm, wakati anavyotumika kwenye mfano wa 1kHz na density ya magnetic flux ya 1.0T, ina thamani ya upoteo wa iron chini ya 30W/kg. Kwa hivyo, stipe chache hii inasaidia kwa matumizi chini ya 1kHz.

• Stripi chache za silicon steel imara za 0.10mm na 0.08mm zina uwezo wa kutumika chini ya 3kHz. Kwenye mfano wa 3kHz, strip chache ya silicon steel imara ya 0.10mm inatumika na density ya magnetic flux ya karibu 0.50T. Kwa masharti sawa, spec ya 0.08mm inaweza kutumia thamani ya magnetic flux density ya juu zaidi, kama vile 0.50-0.80T.

• Stripi chache ya silicon steel imara ya 0.05mm, wakati anavyotumika kwenye mfano wa 5kHz, inaweza kukua na thamani ya magnetic flux density ya 0.5-0.6T. Kwa hivyo, strip chache ya silicon steel imara ya 0.05mm ina eneo la matumizi la ukubwa zaidi kati ya vitu vilivyotajwa hapo juu na inasaidia kwa matumizi chini ya 5kHz.

(3) Kutunza Magnetic Domain

Teknolojia ya Grooving: Narita wa Japan aliripoti athari ya grooving kwenye magnetic domain na upoteo katika silicon steel imara, akisema kwamba grooving perpendicular kwenye mzunguko wa strip inaweza kupunguza umbali wa magnetic domain wall na upoteo wa eddy current.

Teknolojia ya Laser Processing hutumia sifa za heating na cooling haraka ili kutathmini surface ya strips za silicon steel imara kwa line marking, kutatua micro-plastic deformation na dislocations high-density kwenye eneo linalotibiwa, kupunguza urefu wa main domain wall, pamoja na kutengeneza tensile stress residual, kufikia lengo la kutunza magnetic domain na kupunguza upoteo wa iron.

Kuna njia mbili za kutumia teknolojia ya laser processing: pulsed na continuous laser processing.

3. Athari ya Surface ya Silicon Steel Imara kwa Noise ya Transformer

Moja ya sababu muhimu za noise ya transformer ni magnetostriction ya core za silicon steel imara.

Magnetostriction inamaanisha mabadiliko ya urefu wa ferromagnetic material wakati wa magnetization. Magnetostriction ya silicon steel imara ina sharti makubwa kwa kuwa na surface insulation coating. Tension kutoka kwa coating kwenye strips za silicon steel inaweza kuzuia compressive stresses zinazotengenezwa na materials na assembly ya transformer, kwa hivyo kupunguza noise ya transformer. Strips zenye hakuna coating zina sensitivity sana kwa compressive stress. Wakati pressure inaruka, thamani ya magnetostriction inaruka kwa haraka, lakini strips zenye coating hazina ongezeko kubwa kwa thamani ya magnetostriction wakati pressure inaruka, kusema kuwa wana sensitivity chache kwa compressive stress.

Ni vizuri kwa silicon steel imara kuwa na magnetostriction chache ili kupunguza sensitivity yake kwa stress, pamoja na kupunguza noise. Tangu stress inatengenezwa wakati wa assembly ya core ya transformer, ni lazima kupunguza sensitivity ya material kwa stress. Kwa sababu ya coating, sensitivity ya silicon steel imara kwa stress wakati wa magnetostriction imepunguzwa, na noise ya transformer imepungua pia.

Pia, kutumia surface insulation coating kwenye silicon steel imara huwa na athari ya kupunguza specific loss, kupunguza upoteo wa iron kwa asilimia 9%-14%. Utaratibu wa insulation coating unapaswa kuwa juu zaidi ya 5g/m².

4. Athari ya High-Permeability Silicon Steel Imara kwa No-Load Loss na Kiwango cha Noise kwa Transformer za Umeme

Faida za chapa ya siliki yasiyofungwa kwa uonekano wa Hi-B ni kama ifuatavyo:

(1) Sifa nzuri za magnetizimisheni

Sifa za magnetizimisheni husidhi kubiliana na ukubwa wa densiti ya mafuta ya magnetic kwenye 800A/m ili kutathmini ubora wao. Chapa ya siliki yasiyofungwa kwa uonekano wa Hi-B ina permeability relative ya karibu 1920 kwenye 800A/m, huku CGO steel ina 1820. Kutumia chapa ya siliki yasiyofungwa kwa uonekano wa Hi-B kama material ya muundo kusaidia kupunguza hasara bila muktadha ni njia bora zaidi ya kukosisha nishati.

(2) Magnetostriction chache

Magnetostriction inamaanisha uzinduzi na upungufu wa urefu wa muundo kwenye msumari wa magnetizimisheni katika magnetizimisheni AC, ambayo ni moja ya sababu muhimu za kelele la transformer. Tangu chapa ya siliki yasiyofungwa kwa uonekano wa Hi-B ina magnetostriction chache, inapunguza sana kelele la transformer na utambuzi wa mazingira.

5. Athari ya teknolojia ya usambazaji wa muundo wa transformer wa nishati

Wakati wa kuunda na kusambaza, chapa ya siliki yasiyofungwa hutegemea kwenye stress ya ganda na athari za mkono wa binadamu. Ufanyikazi wa mekani na viwango vya kucha vilivyovitendeka vinaweza kuboresha sana hasara lenye kiotoni la chapa za siliki, mara nyingi kwa asili ya 3.08%-31.6%.

Makonde kutokana na kuchapa chapa ya siliki yasiyofungwa kwenye msumari: Ikiwa ubora wa kuchapa unaenda polepole na tofauti kubwa za ukubwa, wakati wa kupaka muundo, itabidi kuunda fikira nyingi kati ya vibamba, vigawo mengi, na paka za muundo si sawa, kusababisha ongezeko la current bila muktadha, mara nyingi inaondoka hadi madaraja. Baada ya kuremove makonde, hasara lenye kiotoni linaondoka. Miamala yanatangaza kuwa baada ya kuremove makonde kwenye 30QG120, hasara lenye kiotoni P1.5 linapungua kwa 2.1%-2.6% (mizizi 2.3%), na P1.7 linapungua kwa 1.6%-3.5% (mizizi 2.5%).

Kuboresha ubora wa kuchapa chapa ya siliki yasiyofungwa, kupunguza makonde, pia kuboresha usawa, na kutumia nguvu ya kutosha kwenye mstari wa muundo. Taarifa kutoka kwa wafanyikazi wa transformer zinatangaza kuwa kupunguza makonde kwa 0.02mm kunapunguza urefu wa paka (kwenye eneo la kutosha) kwa 2-3mm, na kelele unapungua kwa 3-4dB. Kwa hiyo, makonde yanapaswa kukontrolwa ndani ya 0.03mm.

Chapa ya siliki yasiyofungwa inahitaji kuchapa, kuchapa, na kupaka, ambayo hutengeneza stress za ndani, kusababisha maonyesho ya grain, kusababisha permeability ya magnetic ikupunguze na hasara lenye kiotoni likoje. Stress zinazotengenezwa kwenye chapa ya siliki yasiyofungwa wakati wa kuchapa, kuchapa, kupaka, na shughuli nyingine za usambazaji zinaweza kupunguzwa kwa kutumia matibabu ya annealing, ambayo inaweza kupunguza hasara lenye kiotoni la chapa ya siliki yasiyofungwa kwa asili ya 30%.