Transformator de metale amorfe - Amorphous metal transformer

Un transformator de metale amorfe ( AMT ) este un tip de transformator eficient din punct de vedere energetic care se găsește pe rețelele electrice. Miezul magnetic al acestui transformator se face cu un feromagnetic metalic amorf . Materialul tipic ( Metglas ) este un aliaj de fier cu bor , siliciu și fosfor sub formă de folii subțiri (de exemplu, 25 µm) răcite rapid din topitură. Aceste materiale au o susceptibilitate magnetică ridicată , o coercitivitate foarte mică și o rezistență electrică ridicată . Rezistența ridicată și foliile subțiri duc la pierderi reduse de curenți turbionari atunci când sunt supuși câmpurilor magnetice alternante. Dezavantajul, aliajele amorfe au o inducție de saturație mai mică și adesea o magnetostricție mai mare în comparație cu oțelul electric cristal-fier convențional.

Pierderea miezului și pierderea cuprului

Într-un transformator, pierderea fără sarcină este dominată de pierderea de bază . Cu un miez amorf, acesta poate fi cu 70-80% mai mic decât în ​​cazul materialelor cristaline tradiționale. Pierderea sub sarcină grea este dominată de rezistența înfășurărilor de cupru și astfel numită pierdere de cupru. Aici magnetizarea cu saturație mai mică a miezurilor amorfe tinde să conducă la o eficiență mai mică la sarcină maximă. Folosind mai mult cupru și material de bază, este posibil să compensați acest lucru. Deci, AMT-urile cu eficiență ridicată pot fi mai eficiente la sarcini mici și mari, deși la o dimensiune mai mare. Cu cât materialul amorf este mai scump, manevrarea mai dificilă și necesitatea mai multor înfășurări de cupru fac ca un AMT să fie mai scump decât un transformator tradițional.

Aplicații

Principala aplicație a AMT-urilor sunt transformatoarele de distribuție a rețelei evaluate la aproximativ 50-1000 kVA. Aceste transformatoare funcționează de obicei 24 de ore pe zi și la un factor de sarcină scăzut (sarcina medie împărțită la sarcina nominală). Pierderea fără sarcină a acestor transformatoare reprezintă o parte semnificativă a pierderii întregii rețele de distribuție. Fierul amorf este, de asemenea, utilizat în motoarele electrice specializate care funcționează la frecvențe înalte de poate 350 Hz sau mai mult.

Avantaje și dezavantaje

Transformatoarele mai eficiente conduc la o reducere a cerinței de producție și, atunci când se utilizează energia electrică generată din combustibili fosili , mai puține emisii de CO 2 . Această tehnologie a fost adoptată pe scară largă de marile țări în curs de dezvoltare precum China și India, unde costul forței de muncă este scăzut. AMT sunt, de fapt, mai consumatoare de forță de muncă decât transformatoarele de distribuție convenționale, un motiv care explică adoptarea foarte redusă pe piața europeană comparabilă (după mărime). Aceste două țări pot economisi anual energie electrică de 25-30 TWh, pot elimina investițiile în producția de 6-8 GW și pot reduce emisiile de CO 2 cu 20-30 milioane de tone, utilizând pe deplin această tehnologie.

Note și referințe

  1. ^ Kennedy, Barry (1998), Transformatoare eficiente energetic, McGraw-Hill
  2. ^ K.Inagaki, M. Kuwabara et. Al., Hitachi Review 60 (2011) nr. 5 pp250, http://www.hitachi.com/rev/archive/2011/__icsFiles/afieldfile/2011/09/06/2011_05_113.pdf
  3. ^ „Înțelegerea elementelor de bază ale motoarelor din fier amorf” . machinedesign.com.
  4. ^ „Nota SPC privind reducerea pierderilor de rețea T&D și planul de economisire a energiei” Secțiunea Transport și energie SPC, Document # 123, 1997 (în chineză).
  5. ^ BSK Naidu, „Transformatoare de metale amorfe - noi dezvoltări tehnologice”, Discurs principal, Seminar CBIP-AlliedSignal (India), aprilie 1999.
  6. ^ Li, Jerry (2011), Review and The Future of Amorphous Metal Transformers in Asia - o scurtă actualizare a industriei, AEPN. Disponibil la Researchgate sau la pagina personală a autorului

linkuri externe