Olika transformatorer och deras motsvarande kiselstålplåtar

Vid konstruktion och tillverkning av transformatorer är det viktigt att välja rätt typ av kiselstålplåt för att optimera prestanda, effektivitet och kostnadseffektivitet. Transformatorernas egenskaper, t.ex. storlek, driftfrekvens och användningsområde, avgör vilken typ av kiselstålplåt som ska användas i kärnorna. Här kommer vi att undersöka hur olika transformatorer motsvarar olika typer av kiselstålplåtar.

1. Krafttransformatorer: Kornorienterat kiselstål (GO)

Krafttransformatorer används vanligtvis i högspänningstillämpningar, t.ex. i elnät, där effektivitet och låga energiförluster är avgörande. För dessa transformatorer, Kornorienterat kiselstål (GO) är det material som väljs. De främsta anledningarna till detta är bland annat:

• Optimerade magnetiska egenskaper: GO kiselstål är speciellt bearbetat för att förbättra dess magnetiska egenskaper i valsriktningen, vilket gör det idealiskt för stora transformatorer som kräver effektiv energiomvandling.
• Låg kärnförlust: De låga kärnförlusterna hos GO-kiselstål minskar avsevärt både hysteres- och virvelströmsförlusterna, särskilt under lågfrekventa förhållanden.
• Hög magnetisk flödestäthet: GO-kiselstål kan upprätthålla höga magnetiska flödestätheter, vilket är avgörande för att minimera kärnstorleken hos krafttransformatorer samtidigt som hög effektivitet bibehålls.

Detta material används ofta i högspänningstransformatorer och distributionstransformatorer.

2. Distributionstransformatorer: Tunt kornorienterat kiselstål

Distributionstransformatorer arbetar i mellanspänningsnät och omvandlar vanligtvis högspänningsel från kraftnät till en lägre spänning för användning i bostäder, kommersiella eller industriella miljöer. Tunt kornorienterat kiselstål är ofta att föredra för dessa transformatorer:

• Förluster vid lägre virvelström: Genom att använda tunnare kiselstålplåtar, t.ex. 0,23 mm eller 0,27 mm, kan man minimera virvelströmsförlusterna, särskilt i transformatorer som arbetar med lägre belastningar.
• Kompakt design: Tunna kiselstålplåtar möjliggör en mer kompakt transformatorkärna, vilket minskar den totala storleken på distributionstransformatorer och gör dem mer effektiva i utrymmesbegränsade miljöer.

Tunt GO-kiselstål används i Transformatorer för mellanspänningsdistribution och stolpmonterade transformatorer.

3. Små transformatorer: Icke kornorienterat kiselstål (NGO)

För mindre transformatorer, t.ex. de som används i hushållsapparater eller mindre industriell utrustning, t.ex. stolpmonterade transformatorer, plattmonterade transformatorer ，Icke kornorienterat kiselstål (NGO) är vanligt förekommande:

• Kostnadseffektivt: NGO-kiselstål har en enklare tillverkningsprocess jämfört med GO-kiselstål, vilket gör det billigare och lämpar sig för mindre transformatorer med låg kostnad.
• Isotropiska magnetiska egenskaper: NGO-kiselstål ger isotropisk magnetisk prestanda, vilket innebär att dess magnetiska egenskaper är desamma i alla riktningar. Detta är fördelaktigt i applikationer där det magnetiska flödet strömmar i flera riktningar.
• Mångsidighet: NGO-kiselstål är mycket mångsidigt och kan användas i olika transformatortyper som inte kräver samma högeffektiva prestanda som kraft- eller distributionstransformatorer.

NGO-siliciumstål används vanligtvis i små distributionstransformatorer, instrumenttransformatorer, och hushållstransformatorer.

4. Högfrekventa transformatorer: Amorft kiselstål

I högfrekvenstransformatorer, t.ex. sådana som används i vissa industriella och elektroniska applikationer, är det viktigaste att minimera kärnförlusterna vid höga driftsfrekvenser. För dessa transformatorer, Amorft kiselstål eller Nanokristallina legeringar är mer lämpliga:

• Extremt låga kärnförluster: Amorft kiselstål har en oregelbunden atomstruktur, vilket avsevärt minskar hysteresförlusterna. Detta gör det mycket effektivt vid högre frekvenser.
• Hög resistivitet: Den höga elektriska resistiviteten hos amorft kiselstål minimerar virvelströmsförluster, vilket gör det idealiskt för högfrekventa tillämpningar.
• Energieffektivitet: Högfrekvenstransformatorer byggda med amorft kiselstål kan arbeta med högre effektivitet, vilket minskar energislöseriet och förbättrar den totala prestandan.

Detta material används ofta i högfrekvenstransformatorer, Omriktartransformatorer, och tillämpningar inom kraftelektronik.

5. Specialtransformatorer: Avancerade material (nanokristallina eller supraledande material)

För transformatorer som arbetar i mycket specialiserade miljöer, t.ex. forskningsanläggningar, flyg- och rymdindustrin eller sektorer för förnybar energi, kan avancerade material som nanokristallin eller till och med supraledande material används ibland:

• Nanokristallina legeringar: Dessa material ger ännu lägre kärnförluster än traditionella kiselstålplåtar, vilket gör dem lämpliga för högpresterande transformatorer.
• Supraledande material: I banbrytande tillämpningar utforskas supraledande material för att skapa transformatorer med nästan noll energiförluster, särskilt i tillämpningar där extrem effektivitet krävs.

Sådana material används vanligtvis i transformatorer för forskning och utveckling, transformatorer för förnybar energi, eller högpresterande industritransformatorer.

Sammanfattning av val av kiselstålplåt per transformatortyp:

Slutsats

Valet av lämplig kiselstålplåt är en kritisk faktor vid konstruktion och tillverkning av transformatorer. Olika transformatorer, baserat på deras driftskrav och användningsmiljöer, motsvarar olika typer av kiselstålplåtar. Oavsett om det handlar om högeffektiva krafttransformatorer eller kompakta distributionstransformatorer är det viktigt att förstå egenskaperna hos varje typ av kiselstål för att säkerställa optimal prestanda och kostnadseffektivitet.

Vid Evernew Transformatorerbjuder vi skräddarsydda lösningar med högkvalitativa kiselstålplåtar för olika transformatortyper, vilket säkerställer både effektivitet och tillförlitlighet. Kontakta oss för ytterligare rådgivning om hur du väljer de bästa materialen för dina transformatorprojekt.