1K107 didelio efektyvumo nanokristalinio lydinio šerdis, skirta 250 kVA transformatoriams

 

 

Nanokristalinio lydinio šerdies sudėtis ir gamyba

 

Nanokristaliniai lydiniai sukuriami termiškai apdorojant amorfinį pirmtakų lydinį.

Gautą struktūrą sudaro nanoskalės geležies -silicio (Fe-Si) grūdeliai, paprastai maždaug 10 nm skersmens, išsisklaidę likutinėje amorfinėje fazėje.

Pagrindiniai elementai yra geležis (Fe), silicis (Si) ir dažnai niobis (Nb) ir varis (Cu).

 

Nanokristalinių ir amorfinių šerdžių palyginimas

 

Nanokristalinės šerdys ir amorfinės šerdys yra didelio našumo{0}}minkštieji magnetiniai komponentai, kurių branduoliai skiriasimagnetinis veikimas, aukšto{0}}dažnio prisitaikymas ir temperatūros stabilumas. Pasirinkimas tarp jų priklauso nuo konkretaus naudojimo scenarijaus dažnio ir energijos vartojimo efektyvumo reikalavimų.

 

I. Pagrindinių skirtumų palyginimas

 

1. Magnetinės savybės: Nanokristalinės šerdys yra efektyvesnės

Magnetinis pralaidumas: Nanokristalinių šerdies magnetinis pralaidumas yra žymiai didesnis nei amorfinių šerdžių, todėl galima efektyviau perduoti arba saugoti magnetinę energiją, laikantis tų pačių magnetinių savybių reikalavimų.

 

Prievarta: Nanokristalinės šerdys turi mažesnę koercyvumą, todėl jas lengviau įmagnetinti ir išmagnetinti, o proceso metu susidaro mažesni sužadinimo nuostoliai, o tai naudingiau gerinant įrangos energijos vartojimo efektyvumą.

 

Prisotinimo magnetinė indukcija: amorfinės šerdys turi nedidelį pranašumą pagal šį indeksą, tačiau abi gali patenkinti daugumos vidutinės ir didelės galios{0}}scenarijų poreikius ir netaps pagrindiniu ribojančiu veiksniu.

 

2. Aukštos-dažnio charakteristikos: nanokristalinės šerdys turi platesnį prisitaikymo diapazoną

Taikomas dažnis: Amorfinės šerdys labiau tinka vidutinio ir žemo

 

Didelis{0}}dažnio praradimas: aukšto -dažnio veikimo sąlygomis nanokristalinės šerdys turi mažesnius energijos nuostolius nei amorfinės šerdys, o tai gali veiksmingai sumažinti įrangos šilumos susidarymą ir pagerinti ilgalaikį -aukšto dažnio{2}} įrangos veikimo stabilumą.

 

3. Temperatūros stabilumas: nanokristalinės šerdys yra atsparesnės ekstremalioms aplinkoms

Curie temperatūra: Nanokristalinių šerdžių Curie temperatūra yra daug aukštesnė nei amorfinių šerdžių. Aplinkoje, kurioje yra dideli temperatūros svyravimai (ir aukšti, ir žemi), nanokristalinių šerdies magnetinės savybės mažėja lėčiau, todėl jos gali prisitaikyti prie sudėtingos aplinkos, pvz., lauko ir pramoninės aukštos temperatūros.

 

Aukštos{0}}temperatūros patikimumas: pagrindinis amorfinių šerdžių našumas (pvz., magnetinis pralaidumas) žymiai sumažėja esant santykinai aukštai temperatūrai, o nanokristalinės šerdys gali išlaikyti santykinai stabilų veikimą aukštos{0}}temperatūros aplinkoje, naudojant platesnį taikomų aplinkų spektrą.

 

4. Išlaidos ir procesas: amorfinės šerdys siūlo didesnį sąnaudų{1}}efektyvumą

Kaina: Amorfinių šerdžių medžiagų paruošimo procesas yra brandesnis, o bendra kaina yra mažesnė nei nanokristalinių šerdžių. Jie pasižymi didesniu sąnaudų-efektyvumu tais atvejais, kai yra jautrūs kainai ir kai taikomi ne-ypatingi našumo reikalavimai.

 

Apdorojimo sunkumas: Amorfinės juostelės yra šiek tiek kietesnės, todėl jas šiek tiek sunkiau apdoroti į sudėtingas formas. Nanokristalinės juostelės yra geriau formuojamos ir gali būti pritaikytos įvairioms struktūroms, tokioms kaip toroidinės ir E{1}} tipo, todėl suteikia didesnį proceso lankstumą.

 

 

II. Pritaikomų scenarijų skirtumai

 

1. Nanokristalinės šerdys: pirmenybė aukšto-dažnio, didelio-tikslumo ir atšiaurios-aplinkos scenarijams

Aukšto-dažnio perjungimo maitinimo šaltiniai (pvz., serverio maitinimo šaltiniai, asmeninio kompiuterio maitinimo šaltiniai), naujos energijos transporto priemonių-įkrovikliai, vidutinio ir aukšto{4}}dažnio keitikliai (fotovoltiniai arba energijos kaupimo keitikliai);

 

Maitinimo šaltiniai tiksliajai elektroninei įrangai (pvz., medicinos KT įrangos maitinimo šaltiniai, specialūs maitinimo šaltiniai aviacijos ir kosmoso srityje), aukšto -dažnio induktoriai, skirti elektromagnetinio suderinamumo (EMC) apsaugai.

 

2. Amorfinės šerdys: pirmenybė vidutinės-žemo dažnio,-jautrios kainos ir normalios-temperatūros scenarijams

Maitinimo dažnio arba vidutinio{0}}dažnio paskirstymo transformatoriai, vidutinio ir žemo{1}}dažnio keitikliai (pvz., maži buitiniai energijos kaupikliai);

 

Įprastų buitinių prietaisų maitinimo adapteriai (pvz., skalbimo mašinų ir oro kondicionierių maitinimo moduliai), bendrosios paskirties filtrų induktoriai civilinėje elektroninėje įrangoje.