電子變壓器中磁鋼的應(yīng)用
硅鋼是工頻電源中電子變壓器大量使用的鐵心材料。要減少電子變壓器中的鐵心用量,提高硅鋼的工作磁通密度(工作磁密)。硅鋼的工作磁密既決定于飽和磁通密度,又決定于損耗。效率是電子變壓器的重要性能指標(biāo),現(xiàn)在,節(jié)能,許多電源產(chǎn)品都提出待機(jī)損耗要求。電子變壓器的鐵心損耗是待機(jī)損耗的主要組成部分,,都對(duì)電子變壓器的效率或損耗提出明確的嚴(yán)格要求。
近年來,取向和無取向冷軋硅鋼價(jià)格上漲,卷繞式環(huán)形鐵心,相比于R型、CD型和EI 型鐵心,消耗材料少,可以節(jié)約20%的鐵心材料成本,擴(kuò)大了電子變壓器中的使用范圍。卷繞式環(huán)形鐵心可以充分發(fā)揮取向冷軋硅鋼的性能,與無取向冷軋鋼相比,工作磁密要高得多。不象R型、CD型和EI 型的鐵心那樣,可以充分硅鋼材料,不會(huì)有邊角廢料,材料率可以達(dá)到98%。
近年來,冷軋取向硅鋼有相當(dāng)大的改進(jìn)。國(guó)產(chǎn)23Q110 的0.23mm取向冷軋硅鋼,在工作磁通密度1.7 T和50 Hz 下,單位重量損耗為1.10 Wkg。日本產(chǎn)的0.23 mm 厚度的取向冷軋硅鋼P(yáng)1.750 為0.88Wkg。硅鋼帶材表面后涂張力涂層,P1.750下降到0.7Wkg。改變退火工藝,細(xì)化磁疇,P1.750再下降到0.55~0.45Wkg,遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于0.35mm厚無取向冷軋硅鋼在工作磁密1.5T和50Hz 下(P1.550)的2Wkg。在保證同樣損耗條件下,0.23mm 厚度取向冷軋硅鋼工作磁密度可以達(dá)到1.85T,選取它加工環(huán)形鐵心,比用無取向冷軋硅鋼的工作磁密1.5 T 高1.23 倍,鐵心截面和體積可減少23%。
現(xiàn)在手機(jī)充電器和家用電器的電源適配器中,大量使用EI 型鐵心工頻電源變壓器,有時(shí)會(huì)出現(xiàn)過熱現(xiàn)象。EI 型鐵心由EI 形沖片疊成,E 形沖片中有五分之一長(zhǎng)度與縱向(取向方向)正交,要承受橫向磁場(chǎng),都用無取向冷軋硅鋼。近年來日本川崎公司開發(fā)出于EI 型鐵心的RGE系列取向冷軋硅鋼,厚度為0.35 mm,縱向飽和磁密為1.80~1.90 T,橫向飽和磁密為1.825T,損耗P1.750為1.10~1.25Wkg。,絕緣膜比較薄,沖壓加工性能,用它制作鐵心,工作磁密可取1.7T,比用無取向冷軋硅鋼高15%,鐵心截面和體積可以減少15%,損耗也大大下降,不會(huì)再出現(xiàn)過熱現(xiàn)象。日本川崎公司還開發(fā)出飽和磁密高的無取向冷軋鋼,厚度為0.5mm,硅含量小于1%,為0.6%,鋁含量為0.3%,加0.52%鎳后,飽和磁密為1.96T,損耗P1.550為3Wkg。采用它EI型鐵心材料,工作磁密也可取1.7T,但損耗較大。