非晶磁芯功率计算铁基非晶和硅钢铁芯功率

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非晶磁芯功率计算铁基非晶和硅钢铁芯功率

2020-05-17 10:27:43 来源：朵拉利品网

1, 铁基非晶和硅钢铁芯功率

非晶和纳米晶合金的比较
铁基非晶合金在工频和中频领域，正在和硅钢竞争。铁基非晶合金和硅钢相比，有以下优缺点。
1）铁基非晶合金的饱和磁通密度Bs比硅钢低
但是，在同样的Bm下，铁基非晶合金的损耗比0.23mm厚的3%硅钢小。一般人认为损耗小的原因是铁基非晶合金带材厚度薄，电阻率高。这只是一个方面，更主要的原因是铁基非晶合金是非晶态，原子排列是随机的，不存在原子定向排列产生的磁晶各向异性，也不存在产生局部变形和成分偏移的晶粒边界。因此，妨碍畴壁运动和磁矩转动的能量壁垒非常小，具有前所未有的软磁性，所以磁导率高，矫顽力小，损耗低。
2）铁基非晶合金磁芯填充系数为0.84~0.86
3）铁基非晶合金磁芯的工作磁通密度
1.35T~1.40T，硅钢为1.6T~1.7T。铁基非晶合金工频变压器的重量是硅钢工频变压器的重量的130%左右。但是，即使重量重，对同样容量的工频变压器，磁芯采用铁基非晶合金的损耗，比采用硅钢的要低70%~80%。
4）考虑损耗，总的评估价为89%
假定工频变压器的负载损耗（铜损）都一样，负载率也都是50%。那么，要使硅钢工频变压器的铁损和铁基非晶合金工频变压器的一样，则硅钢变压器的重量是铁基非晶合金变压器的1?8倍。因此，国内一般人所认同的抛开变压器的损耗水平，笼统地谈论铁基非晶合金工频变压器的重量、成本和价格，是硅钢工频变压器的130%~150%，并不符合市场要求的性能价格比原则。国外提出两种比较的方法，一种是在同样损耗的条件下，求出两种工频变压器所用的铜铁材料重量和价格，进行比较。另一种方法是对铁基非晶合金工频变压器的损耗降低瓦数，折合成货币进行补偿。每瓦空载损耗折合成5~11美元，相当于人民币42~92元。每瓦负载损耗折合成0.7~1.0美元，相当于人民币6~8.3元。例如一个50Hz,5kVA单相变压器用硅钢磁芯，报价为1700元/台；空载损耗28W，按60元人民币/W计，为1680元；负载损耗110W，按8元人民币/W计，为880元；则，总的评估价为4260元/台。用铁基非晶合金磁芯，报价为2500元/台；空载损耗6W，折合成人民币360元；负载损耗110W，折合成人民币880元，总的评估价为3740元/台。如果不考虑损耗，单计算报价，5kVA铁基非晶合金工频变压器为硅钢工频变压器的147%。如果考虑损耗，总的评估价为89%。
5）铁基非晶合金抗电源波形畸变能力比硅钢强
现在测试工频电源变压器磁芯材料损耗，是在畸变小于2%的正弦波电压下进行的。而实际的工频电网畸变为5%。在这种情况下，铁基非晶合金损耗增加到106%，硅钢损耗增加到123%。如果在高次谐波大，畸变为75%的条件下（例如工频整流变压器），铁基非晶合金损耗增加到160%，硅钢损耗增加到300%以上。说明铁基非晶合金抗电源波形畸变能力比硅钢强。
6）铁基非晶合金的磁致伸缩系数大
是硅钢的3~5倍。因此，铁基非晶合金工频变压器的噪声为硅钢工频变压器噪声的120%，要大3~5dB。
7）铁基非晶合金带材价格是0.23mm3%取向硅钢的150%
现行市场上，，是0.15mm3%取向硅钢（经过特殊处理）的40%左右。
8）铁基非晶合金退火温度比硅钢低
铁基非晶合金退火温度比硅钢低，消耗能量小，而且铁基非晶合金磁芯一般由专门生产厂制造。硅钢磁芯一般由变压器生产厂制造。根据以上比较，只要达到一定生产规模，铁基非晶合金在工频范围内的电子变压器中将取代部分硅钢市场。在400Hz至10kHz中频范围内，即使有新的硅钢品种出现，铁基非晶合金仍将会取代大部分0.15mm以下厚度的硅钢市场。值得注意的是，日本正在大力开发FeMB系非晶合金和纳米晶合金，其Bs可达1.7~1.8T，而且损耗为现有FeSiB系非晶合金的50%以下，如果用于工频电子变压器，工作磁通密度达到1.5T以上，而损耗只有硅钢工频变压器的10%~15%，将是硅钢工频变压器的更有力的竞争者。日本预计在2005年就可以将FeMB系非晶合金工频变压器试制成功，并投入生产。
非晶纳米晶合金在中高频领域中，正在和软磁铁氧体竞争。在10kHz至50kHz电子变压器中，铁基纳米晶合金的工作磁通密度可达0.5T，损耗P0.5/20k≤25W/kg，因而，在大功率电子变压器中有明显的优势。在50kHz至100kHz电子变压器中，铁基纳米晶合金损耗P0.2/100k为30~75W/kg，铁基非晶合金P0.2/100k为30W/kg，可以取代部分铁氧体市场。

2, 急求！铁氧体变压器功率计算方法

其计算公式为：
请打开PDF文档：
http://news.big-bit.com/Internationaltransformer/jishujiangzuo/200709011234075670.htm
1 慨述
1.1 高频变压器的定义与分类
高频变压器是相对于音频和工频变压器而言的。但是，由于高频的范围太广，要明确的划分是困难的。因此，我们可将工作频率在音频以上的变压器统称为高频变压器。应该说，这种叫法是不严格的。为此，根据其工作频率，我们将高频变压器分为以下几类：
① 按频率范围分为
a. kHz级高频变压器，它是指工作频率在20kHz至几百kHz的高频变压器；
b. MHz级高频变压器，它是指工作频率在1MHz以上的高频变压器。
② 按工作频带分为
a. 单频或窄频级高频变压器，它是指工作频率为单频或是一个很窄的频段，如变换器变压器、振荡器变压器等；
b. 宽频带变压器，它是指工作在一个很宽频率范围内的变压器，如阻抗变换器变压器、通讯变压器、宽带功率放大器变压器等。
1.2 kHz级高频变压器的特点
① 工作频率在几百kHz以下；
② 一般采用锰锌铁氧体材料；
③ 是目前使用最多的高频变压器；
④ 大部分是单频或窄频级的变压器。
2 用于高频变压器中的铁氧体材料
2.1高频变压器用铁氧体材料的特性和主要用途
用于高频变压器中的铁氧体材料均为软磁铁氧体材料。由于软磁铁氧体材料的电阻率高，高频损耗小，易于大批量生产，产品的一致性好，成本低，是目前高频变压器中使用量最大的一种磁性材料。软磁铁氧体材料主要分为Mn-Zn铁氧体和Ni-Zn铁氧体两大类。Mn-Zn铁氧体用于工作频率在0.5~1MHz以下的高频变压器中，Ni-Zn铁氧体用于工作频率在1MHz以上的高频变压器中。Mn-Zn和Ni-Zn铁氧体材料的品种很多，材料特性也各不相同，分别用于各种不同要求的高频变压器和电感器中。主要包括以下几个方面：
① 功率变压器，用于传输功率，变换电压和隔离等。要求材料有高的饱和磁感应强度和低功率损耗。
② 信号传输变压器，用于不失真的传输交流或脉冲信号，阻抗匹配，隔离等。要求材料有高磁导率，低磁滞损耗和对直流的敏感小。
③ 电信领域的滤波器电感，要求有良好的稳定性和高Q值。材料的损耗小、在规定的温度范围内有很低的温度系数、对时间有很好的稳定性。
④ 干扰抑制器，抑制不需要的高频干扰信号，通过有用的高频信号。要求在覆盖的频率范围内有高阻抗（高磁导率）。
⑤ 延迟脉冲电路的电感，用于脉冲的延迟。要求材料有高的磁导率。
⑥ 储能、平滑电路电感。要求材料有高的饱和磁感应强度值。
⑦ 调谐回路电感，有一定的通频带。要求材料有适当的损耗和较好的温度稳定性。
2.2 高频变压器用铁氧体磁心种类
铁氧体磁心由模压烧结而成，种类很多，主要有E形、罐形、U形和环形等四大类。

名词解释

硅钢

含硅为1.0～4.5%，含碳量小于0.08%的硅合金钢叫做硅钢。它具有导磁率高、矫顽力低、电阻系数大等特性，因而磁滞损失和涡流损失都小。主要用作电机、变压器、电器以及电工仪表中的磁性材料。为了制造电器时满足冲剪加工的需要，还要求有一定的塑性。为了提高磁感性能，降低磁滞损耗，要求其有害杂质含量越低越好，并要求板型平整，表面质量好。

合金

一种金属与另一种或几种金属或非金属经过混合熔化，冷却凝固后得到的具有金属性质的固体产物。