Comparaison entre l'alliage amorphe et le silicium

Comparaison entre l'alliage amorphe et la tôle d'acier au silicium

Les alliages amorphes à base de Fe sont en concurrence avec l'acier au silicium dans le domaine de la fréquence industrielle et de la fréquence moyenne. Comparé à l'acier au silicium, l'alliage amorphe à base de Fe présente les avantages et inconvénients suivants.

1) la densité de flux BS à la saturation en alliage amorphe à base de Fe est inférieure à celle en acier au silicium.

Toutefois, sous le même BM, la perte d'alliage amorphe à base de Fe est inférieure à celle d'un acier au silicium de 0,23 mm d'épaisseur à 3%. On pense généralement que la raison des faibles pertes est la faible épaisseur et la haute résistivité de la bande d'alliage amorphe à base de Fe. Ceci n’est qu’un aspect, la raison principale étant que l’alliage amorphe à base de Fe est amorphe, la disposition atomique est aléatoire, il n’ya pas d’anisotropie magnéto-cristalline causée par la disposition directionnelle atomique, et aucune frontière de grain ne produit de déformation locale ni de migration de composant . Par conséquent, la barrière d'énergie qui entrave le mouvement de la paroi du domaine et la rotation du moment magnétique sont très faibles, ce qui présente un magnétisme doux sans précédent. La perméabilité est donc élevée, la force coercitive est faible et la perte est faible.

2) le coefficient de remplissage du noyau en alliage amorphe à base de Fe est de 0,84-0,86.

3) densité de flux de travail du noyau en alliage amorphe à base de Fe

1,35 à 1,40 t, acier au silicium 1,6 à 1,7 t. Le poids du transformateur de fréquence d'alimentation en alliage amorphe à base de Fe représente environ 130% de celui du transformateur de fréquence d'alimentation en acier au silicium. Cependant, même si le poids est lourd, pour la même capacité de transformateur de fréquence, la perte d'alliage amorphe à base de fer est inférieure de 70% à 80% à celle de l'acier au silicium.

4) compte tenu de la perte, le prix total de l’évaluation est de 89%

Il est supposé que la perte de charge (perte de cuivre) du transformateur de fréquence de puissance est la même et que le taux de charge est de 50%. Ainsi, si la perte de noyau du transformateur de fréquence de puissance en acier au silicium est identique à celle du transformateur de fréquence de puissance en alliage amorphe à base de fer, le poids du transformateur en acier au silicium est égal à 1? 8 fois plus que celui d'un transformateur en alliage amorphe à base de fer. Par conséquent, les citoyens du pays s'accordent pour dire que le poids, le coût et le prix du transformateur de fréquence d'alimentation en alliage amorphe sont de 130% à 150% de ceux du transformateur de fréquence d'alimentation en acier au silicium, ce qui n'est pas conforme au principe du rapport qualité-prix demandé par le marché. Deux méthodes de comparaison sont proposées dans les pays étrangers. L’une consiste à déterminer le poids et le prix des matériaux en cuivre et en fer utilisés dans deux types de transformateurs de fréquence de puissance soumis à la même condition de perte, puis à les comparer. Une autre méthode consiste à réduire la puissance du transformateur de fréquence de puissance avec un alliage amorphe à base de Fe, qui est converti en devise pour compenser. Aucune perte de charge par watt équivaut à 5 à 11 dollars US, soit 42 à 92 yuans. La perte de charge par watt équivaut à 0,7 à 1,0 USD, soit à 6 à 8,3 RMB. Par exemple, pour un transformateur monophasé 50Hz, 5KVA, le noyau en acier au silicium est cité à 1 700 yuans / ensemble; la perte à vide est de 28w, soit 60 yuans / W, 1680 yuans; la perte de charge est de 110W, soit 8 yuans / W, 880 yuans; alors, le prix total de l'évaluation est de 4260 yuans / ensemble. Le prix du noyau en alliage amorphe à base de fer est de 2500 yuans / ensemble; la perte à vide est de 6 W, ce qui équivaut à 360 yuans; la perte de charge est de 110W, soit 880 yuans, le prix total de l'évaluation est de 3740 yuans / unité. Si la perte n'est pas prise en compte, la seule citation de calcul montre que le transformateur de fréquence d'alimentation en alliage amorphe à base de fer de 5 KVA représente 147% du transformateur de fréquence d'alimentation en acier au silicium. Si une perte est prise en compte, le prix total de l’évaluation est de 89%.

5) L'alliage amorphe à base de Fe est meilleur que l'acier au silicium en termes de résistance à la distorsion de la forme d'onde.

À l'heure actuelle, le test de la perte de matériau du noyau du transformateur d'alimentation est réalisé sous la tension sinusoïdale avec une distorsion inférieure à 2%. La distorsion réelle du réseau de fréquence d'alimentation est de 5%. Dans ce cas, la perte en alliage amorphe à base de Fe augmente à 106% et celle en acier au Si à 123%. Si l'harmonique d'ordre élevé est élevé et que la distorsion est de 75% (transformateur-redresseur à fréquence industrielle, par exemple), la perte d'alliage amorphe à base de Fe augmente à 160% et la perte d'acier au silicium à plus de 300%. Il montre que l'alliage amorphe à base de Fe est supérieur à l'acier au silicium en termes de résistance à la distorsion de la forme d'onde de la puissance.

6) grand coefficient magnétostrictif d'alliage amorphe à base de Fe

C'est 3-5 fois d'acier au silicium. Par conséquent, le bruit du transformateur de fréquence de puissance en alliage amorphe à base de Fe représente 120% de celui du transformateur de fréquence de puissance en acier au silicium, ce qui est supérieur à 3-5 dB.

7) le prix de la bande d'alliage amorphe à base de Fe est de 150% d'acier au silicium orienté à 0,23 mm3%.

Sur le marché actuel, il s’agit d’environ 40% d’acier au silicium orienté à 0,15 mm3% (après traitement spécial).

8) la température de recuit de l'alliage amorphe à base de Fe est inférieure à celle de l'acier au silicium.

La température de recuit de l'alliage amorphe à base de Fe est inférieure à celle de l'acier au silicium et la consommation d'énergie est inférieure. De plus, le noyau en alliage amorphe à base de Fe est généralement fabriqué par une usine spéciale. Les noyaux en acier au silicium sont généralement fabriqués par des fabricants de transformateurs. Selon la comparaison ci-dessus, dans la mesure où une certaine échelle de production est atteinte, certains marchés de l'acier au silicium seront remplacés par un alliage amorphe à base de Fe dans la gamme de fréquences de puissance des transformateurs électroniques. Dans la plage de fréquence intermédiaire de 400 Hz à 10 kHz, même s'il existe de nouvelles variétés d'acier au silicium, un alliage amorphe à base de fer remplacera tout de même l'essentiel du marché de l'acier au silicium d'une épaisseur inférieure à 0,15 mm. Il est à noter que le Japon développe vigoureusement les alliages amorphes FEMB et nanocristallins FEMB. Son BS peut atteindre 1,7 à 1,8 t, et la perte est inférieure à 50% de l’alliage amorphe FeSiB existant. S'il est utilisé dans un transformateur électronique de fréquence de puissance, la densité de flux de travail peut atteindre plus de 1,5 T, et la perte n'est que de 10% à 15% du transformateur de fréquence de puissance en acier au silicium, ce sera un concurrent plus puissant de la fréquence de puissance en acier au silicium transformateur. Le transformateur de fréquence de puissance en alliage amorphe FEMB devrait être testé, fabriqué et mis en production au Japon en 2005.

Les alliages nanocristallins amorphes sont en concurrence avec la ferrite douce dans le domaine de la moyenne et haute fréquence. Dans un transformateur électronique de 10 kHz à 50 kHz, la densité de flux de travail de l'alliage nanocristallin à base de Fe peut atteindre 0,5 T et la perte p0,5 / 20k ≤ 25W / kg. Par conséquent, il présente des avantages évidents dans les transformateurs électroniques à haute puissance. Dans le transformateur électronique de 50 KHz à 100 KHz, la perte d'alliage nanocristallin à base de Fe p0.2 / 100k est de 30 à 75w / kg et celle d'alliage amorphe à base de Fe p0.2 / 100k est de 30W / kg, ce qui peut remplacer une partie de la ferrite marché.

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