Ce este un miez de transformator de distribuție a energiei și de ce este esențial pentru livrarea eficientă a energiei?

În sistemele de alimentare moderne, transmisia energiei electrice de la capătul de generare a energiei până la cel de consum trebuie să treacă prin procese multiple de conversie a tensiunii, iar transformatorul își asumă sarcinile cheie de „reglare a tensiunii” și „transfer de energie”. „Inima” transformatorului, miezul transformatorului de distribuție a puterii, joacă un rol vital în determinarea eficienței, stabilității și duratei de viață a transformatorului. Deci, care este miezul transformatorului de distribuție? Ce materiale și forme structurale are? De ce este considerată o descoperire importantă în îmbunătățirea utilizării energiei?

1. Ce este miezul transformatorului de distribuție a puterii?

Miezul transformatorului de distribuție este o componentă cheie folosită pentru a forma o buclă de flux magnetic în interiorul transformatorului. Funcția sa este de a transfera energia curentă din înfășurarea primară către înfășurarea secundară prin câmpul magnetic, realizând astfel conversia tensiunii sau curentului.

Este de obicei realizat din foi de oțel siliciu (benzi de oțel siliciu) sau materiale din aliaje nanocristaline cu o conductivitate magnetică excelentă, iar forma este proiectată pentru a fi un circuit magnetic închis pentru a minimiza scurgerea magnetică și pierderea de energie.

2. De ce este miezul de fier una dintre cele mai critice componente ale transformatorului?
Rolul miezului de fier în transformator este de neînlocuit, iar funcțiile sale de bază includ:

Conducție magnetică: ghidează și întărește procesul de inducție electromagnetică și sporește eficiența de conversie a energiei a transformatorului;

Reducerea rezistenței magnetice: circuitul magnetic închis ajută la creșterea densității fluxului magnetic și la reducerea pierderilor de flux magnetic;

Structura de înfășurare portantă: miezul de fier servește ca un cadru de susținere, purtând bobina de înfășurare și stratul de izolație.

Pe scurt, fără un miez de fier de înaltă calitate, eficiența, stabilitatea și controlul zgomotului transformatorului vor fi mult reduse.

3. Care sunt tipurile comune de structură Transformer Core?

4. care sunt principalele materiale folosite pentru miezul transformatoarelor de distribuție?
Tablă de oțel silicon orientată laminată la rece (CRGO)

Conținutul de siliciu este de aproximativ 2,5%-3,5%, cu o conductivitate magnetică excelentă;

Structura direcțională face ca proprietățile magnetice să fie optime pe direcția de rulare;

Se aplică transformatoarelor mari de distribuție și transformatoarelor de putere.

Tablă de oțel silicon neorientată laminată la rece (CRNGO)

Conductivitatea magnetică este relativ uniformă în toate direcțiile;

Utilizat mai ales în transformatoare sau motoare uscate de dimensiuni mici și mijlocii.

Material din aliaj nanocristalin

Intensitate mare a inducției magnetice de saturație, pierderi reduse, potrivite pentru transformatoare de înaltă frecvență;

Cost ridicat, dar eficiență energetică excelentă, potrivit pentru echipamente noi de economisire a energiei.

Material din aliaj amorf (Amorphous Alloy)

Pierderea prin histerezis este extrem de scăzută, iar pierderea fără sarcină este mult redusă;

Folosit în mod obișnuit în transformatoarele de distribuție care economisesc energie, în conformitate cu tendința de economisire a energiei verzi.

5. Care este procesul de fabricație al Transformer Core?

Miezul de înaltă calitate depinde nu numai de materiale, ci și de tehnologia strictă de procesare:

Alegerea materialului și recoacere: asigură pierderi reduse de fier și organizare uniformă;

Forfecare automată sau tăiere cu laser: asigură acuratețea dimensională și marginile îngrijite;

Tehnologie de laminare stratificată: tura eșalonată sau tura în trepte pentru a reduce curenții turbionari;

Recoacerea: reface magnetismul și elimină stresul intern;

Acoperire izolatoare: previne scurtcircuitul din tabla de fier;

Asamblarea și fixarea miezului: previne vibrațiile și schimbările circuitului magnetic în timpul funcționării;

Uscarea în vid și ambalarea anticorozivă: îmbunătățiți performanța izolației și prelungiți durata de viață.

6. Care sunt domeniile de aplicare tipice ale miezului transformatorului de distribuție a puterii?
Sistem urban de distribuție a energiei electrice
Transformatoarele de tip cutie sau montate pe stâlp necesare pentru electricitatea rezidențială urbană și alimentarea comercială folosesc în general miezuri de oțel siliciu de înaltă eficiență.
Transformarea rețelei de energie rurală
Pentru a îmbunătăți calitatea tensiunii rurale și rata de economisire a energiei, miezurile din aliaj amorf sunt utilizate pe scară largă în transformatoarele de economisire a energiei.
Sistem energetic nou
Miezurile de înaltă frecvență și cu pierderi reduse sunt, în general, utilizate în transformatoarele superioare din sistemele fotovoltaice conectate la rețea și de generare a energiei eoliene.
Tranzit feroviar și parcuri industriale
Sistemele de distribuție cu cerințe de stabilitate extrem de ridicate utilizează miezuri laminate CRGO cu proprietăți magnetice stabile.
Clădire verde
Materialele miezului cu pierderi reduse de fier sunt utilizate pe scară largă în sistemele de distribuție a clădirilor de înaltă eficiență, cu zgomot redus și cu pierderi reduse.
7. Întrebări frecvente
Î1: Materialul miezului determină nivelul de eficiență energetică a transformatorului?
A: Da. Utilizarea materialelor amorfe sau cu permeabilitate ridicată poate reduce foarte mult pierderile fără sarcină și poate îmbunătăți nivelul de eficiență energetică al transformatoarelor.
Î2: Cum se reduce zgomotul miezului în timpul funcționării?
R: Selectarea materialelor de înaltă calitate, optimizarea structurii de laminare și creșterea forței de strângere pot reduce în mod eficient zgomotul magnetostrictiv de „zgomot”.

Î3: Care este rolul recoacerii miezului?

R: Recoacerea poate elimina stresul generat în timpul procesării, poate îmbunătăți permeabilitatea magnetică și poate reduce pierderile.

Î4: Un transformator trifazat are nevoie doar de un miez?

R: Transformatoarele trifazate adoptă în general o structură de miez comună cu trei coloane, iar cele trei faze au un circuit magnetic, care are o structură compactă.

8. Tendința de dezvoltare și inovația tehnologică a Transformer Core

1. Economie de energie verde

Odată cu procesul global de neutralitate a carbonului, materialele de bază amorfe și nanocristaline cu pierderi reduse, de înaltă eficiență au devenit un punct fierbinte de cercetare și dezvoltare.

2. Fabricare inteligentă
Sistemele automate de forfecare, de detectare online și de urmărire a datelor îmbunătățesc consistența și trasabilitatea miezurilor.

3. Aplicații cu frecvență ultra-înaltă
Noile dispozitive semiconductoare (cum ar fi SiC și GaN) promovează îmbunătățirea tehnologiei de bază a transformatorului de înaltă frecvență.

4. Personalizare modulară
Personalizați dimensiunea miezului, materialul și structura circuitului magnetic în funcție de diferiți utilizatori și medii, ceea ce este mai flexibil și mai inteligent.

9. Concluzie: Transformer Core, „nucleul magnetic” pentru transmiterea eficientă a energiei
Ca componentă de bază a transformatorului de distribuție a energiei, miezul transformatorului de distribuție a puterii nu numai că determină standardul de performanță al întregului transformator, dar își asumă și misiunea de conservare a energiei și funcționare stabilă în întregul sistem de rețea electrică.

De la table tradiționale de oțel siliconic la aliaje amorfe, de la asamblare manuală la mașini de laminare complet automate, evoluția continuă a tehnologiei de bază conduce transformatoarele către un viitor mai eficient, mai inteligent și mai prietenos cu mediul. Alegerea unui nucleu de înaltă calitate înseamnă alegerea unei surse de alimentare stabile, economie de energie și reducerea emisiilor și fiabilitate pe termen lung.