S9電力變壓器報(bào)價(jià)
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產(chǎn)品名稱 |
型號(hào)規(guī)格 |
單位 |
價(jià)格(元)（含稅） |
| 電力變壓器 |
S9-1000KVA |
只 |
76,590.00 |
| 電力變壓器 |
S9-100KVA |
只 |
15,300.00 |
| 電力變壓器 |
S9-10KVA |
只 |
5,130.00 |
| 電力變壓器 |
S9-1250KVA |
只 |
87,750.00 |
| 電力變壓器 |
S9-125KVA |
只 |
19,800.00 |
| 電力變壓器 |
S9-1600KVA |
只 |
116,820.00 |
| 電力變壓器 |
S9-160KVA |
只 |
22,500.00 |
| 電力變壓器 |
S9-2000KVA |
只 |
133,650.00 |
| 電力變壓器 |
S9-200KVA |
只 |
26,100.00 |
| 電力變壓器 |
S9-20KVA |
只 |
6,300.00 |
| 電力變壓器 |
S9-250KVA |
只 |
28,800.00 |
| 電力變壓器 |
S9-30KVA |
只 |
8,370.00 |
| 電力變壓器 |
S9-315KVA |
只 |
31,590.00 |
| 電力變壓器 |
S9-400KVA |
只 |
40,052.00 |
| 電力變壓器 |
S9-500KVA |
只 |
43,920.00 |
| 電力變壓器 |
S9-50KVA |
只 |
10,620.00 |
| 電力變壓器 |
S9-630KVA |
只 |
55,350.00 |
| 電力變壓器 |
S9-63KVA |
只 |
17,050.00 |
| 電力變壓器 |
S9-800KVA |
只 |
68,850.00 |
| 電力變壓器 |
S9-80KVA |
只 |
13,680.00 |
幾個(gè)電力變壓器問(wèn)題
1.干式，油浸式變壓器使用場(chǎng)合有什么不同？各自有什么優(yōu)缺點(diǎn)？哪種散熱性能好？
2.3400KVA左右變壓器一次側(cè)電壓為11KV,6.6KV，二次側(cè)為460V,60HZ,這種變壓器體積大體有多大？現(xiàn)要求此變壓器可以將690V變成460V,是只能再加一組繞組？這樣變壓器體積大約會(huì)增加多少？實(shí)現(xiàn)起來(lái)困難么？
3.2中提到2種變壓器，目前國(guó)內(nèi)價(jià)格大約是多少？
1、干式變壓器通常用室內(nèi)，對(duì)防火要求比較高場(chǎng)合。油浸式變壓器通常戶外，當(dāng)然也可用室內(nèi)，油浸式變壓器發(fā)生故障時(shí)有可能噴油和燃燒，這樣室內(nèi)使用比較危險(xiǎn)。干式變壓器通常不會(huì)自燃，優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品具有阻燃能力。干式變壓器優(yōu)點(diǎn)是安全、干凈，缺點(diǎn)是價(jià)格高、占面積大、戶外使用困難；油浸式變壓器優(yōu)點(diǎn)是電壓等級(jí)可以做很高，占面積小，使用范圍廣泛，缺點(diǎn)是漏油、產(chǎn)生故障時(shí)對(duì)環(huán)境有污染。兩種變壓器遵循不同標(biāo)準(zhǔn)，溫升要求不同，結(jié)構(gòu)不同比較散熱性能有失公允。從結(jié)構(gòu)來(lái)講，油浸式變壓器散熱性能好。
2、體積大約：長(zhǎng)*寬*高=2200*2400*2400
現(xiàn)要求此變壓器可以將690V變成460V,是只能再加一組繞組？這條不太明白。
以前是460V現(xiàn)改為690V，把低壓線圈換一下就可以，兩個(gè)低壓都要，低壓繞組需要重新設(shè)計(jì)，這種變壓器很少有人做，估計(jì)體積可能要增加10%左右，變壓器電壓不高，容量大，實(shí)現(xiàn)有困難。
3、第一種變壓器大約30-40萬(wàn)。增加一個(gè)低壓繞組價(jià)格估計(jì)40-50萬(wàn)吧。
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變壓器磁芯種類及應(yīng)用
磁性材料
一. 磁性材料基本特性
1. 磁性材料磁化曲線
磁性材料是由鐵磁性物質(zhì)或亞鐵磁性物質(zhì)組成，外加磁場(chǎng)H 作用下，必有相應(yīng)磁化強(qiáng)度M 或磁感應(yīng)強(qiáng)度B，它們隨磁場(chǎng)強(qiáng)度H 變化曲線稱為磁化曲線（M～H或B～H曲線）。磁化曲線一般來(lái)說(shuō)是非線性，具有2個(gè)特點(diǎn)：磁飽和現(xiàn)象及磁滯現(xiàn)象。即當(dāng)磁場(chǎng)強(qiáng)度H足夠大時(shí)，磁化強(qiáng)度M達(dá)到一個(gè)確定飽和值Ms，繼續(xù)增大H，Ms保持不變；以及當(dāng)材料M值達(dá)到飽和后，外磁場(chǎng)H降低為零時(shí)，M并不恢復(fù)為零，沿MsMr曲線變化。材料工作狀態(tài)相當(dāng)于M～H曲線或B～H曲線上某一點(diǎn)，該點(diǎn)常稱為工作點(diǎn)。
2. 軟磁材料常用磁性能參數(shù)
飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度Bs：其大小取決于材料成分，它所對(duì)應(yīng)物理狀態(tài)是材料內(nèi)部磁化矢量整齊排列。
剩余磁感應(yīng)強(qiáng)度Br：是磁滯回線上特征參數(shù)，H回到0時(shí)B值。
矩形比：Br∕Bs
矯頑力Hc：是表示材料磁化難易程度量，取決于材料成分及缺陷（雜質(zhì)、應(yīng)力等）。
磁導(dǎo)率μ：是磁滯回線上任何點(diǎn)所對(duì)應(yīng)B與H比值，與器件工作狀態(tài)密切相關(guān)。
初始磁導(dǎo)率μi、最大磁導(dǎo)率μm、微分磁導(dǎo)率μd、振幅磁導(dǎo)率μa、有效磁導(dǎo)率μe、脈沖磁導(dǎo)率μp。
居里溫度Tc：鐵磁物質(zhì)磁化強(qiáng)度隨溫度升高而下降，達(dá)到某一溫度時(shí)，自發(fā)磁化消失，轉(zhuǎn)變?yōu)轫槾判�，該臨界溫度為居里溫度。它確定了磁性器件工作上限溫度。
損耗P：磁滯損耗Ph及渦流損耗Pe P = Ph + Pe = af + bf2+ c Pe ∝ f2 t2 / ，ρ 降低，
磁滯損耗Ph方法是降低矯頑力Hc；降低渦流損耗Pe 方法是減薄磁性材料厚度t 及提高材料電阻率ρ。自由靜止空氣中磁芯損耗與磁芯溫升關(guān)系為：
總功率耗散（mW）/表面積（cm2）
3. 軟磁材料磁性參數(shù)與器件電氣參數(shù)之間轉(zhuǎn)換
設(shè)計(jì)軟磁器件時(shí)，首先要電路要求確定器件電壓～電流特性。器件電壓～電流特性與磁芯幾何形狀及磁化狀態(tài)密切相關(guān)。設(shè)計(jì)者必須熟悉材料磁化過(guò)程并拿握材料磁性參數(shù)與器件電氣參數(shù)轉(zhuǎn)換關(guān)系。設(shè)計(jì)軟磁器件通常包括三個(gè)步驟：正確選用磁性材料；合理確定磁芯幾何形狀及尺寸；磁性參數(shù)要求，模擬磁芯工作狀態(tài)到相應(yīng)電氣參數(shù)。
二、軟磁材料發(fā)展及種類
1. 軟磁材料發(fā)展
軟磁材料工業(yè)中應(yīng)用始于19世紀(jì)末。電力工及電訊技術(shù)興起，開(kāi)始使用低碳鋼制造電機(jī)和變壓器，電話線路中電感線圈磁芯中使用了細(xì)小鐵粉、氧化鐵、細(xì)鐵絲等。到20世紀(jì)初，研制出了硅鋼片代替低碳鋼，提高了變壓器效率，降低了損耗。直至現(xiàn)硅鋼片電力工業(yè)用軟磁材料中仍居首位。到20年代，無(wú)線電技術(shù)興起，促進(jìn)了高導(dǎo)磁材料發(fā)展，出現(xiàn)了坡莫合金及坡莫合金磁粉芯等。從40年代到60年代，是科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展時(shí)期，雷達(dá)、電視廣播、集成電路發(fā)明等，對(duì)軟磁材料要求也更高，生產(chǎn)出了軟磁合金薄帶及軟磁鐵氧體材料。進(jìn)入70年代，電訊、自動(dòng)控制、計(jì)算機(jī)等行業(yè)發(fā)展，研制出了磁頭用軟磁合金，傳統(tǒng)晶態(tài)軟磁合金外，又興起了另一類材料—非晶態(tài)軟磁合金。
2. 常用軟磁磁芯種類
鐵、鈷、鎳三種鐵磁性元素是構(gòu)成磁性材料基本組元。
按（主要成分、磁性特點(diǎn)、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)）制品形態(tài)分類：
(1) 粉芯類： 磁粉芯，包括：鐵粉芯、鐵硅鋁粉芯、高磁通量粉芯（High Flux）、坡莫合金粉芯（MPP）、鐵氧體磁芯
(2) 帶繞鐵芯：硅鋼片、坡莫合金、非晶及納米晶合金
三 常用軟磁磁芯特點(diǎn)及應(yīng)用
(一) 粉芯類
1. 磁粉芯
磁粉芯是由鐵磁性粉粒與絕緣介質(zhì)混合壓制而成一種軟磁材料。鐵磁性顆粒很�。ǜ哳l下使用為0.5～5 微米），又被非磁性電絕緣膜物質(zhì)隔開(kāi)，，可以隔絕渦流，材料適用于較高頻率；另顆粒之間間隙效應(yīng)，導(dǎo)致材料具有低導(dǎo)磁率及恒導(dǎo)磁特性；又顆粒尺寸小，基本上不發(fā)生集膚現(xiàn)象，磁導(dǎo)率隨頻率變化也就較為穩(wěn)定。主要用于高頻電感。磁粉芯磁電性能主要取決于粉粒材料導(dǎo)磁率、粉粒大小和形狀、它們填充系數(shù)、絕緣介質(zhì)含量、成型壓力及熱處理工藝等。
常用磁粉芯有鐵粉芯、坡莫合金粉芯及鐵硅鋁粉芯三種。
磁芯有效磁導(dǎo)率μe及電感計(jì)算公式為： μe = DL/4N2S × 109
其中：D 為磁芯平均直徑（cm），L為電感量（享），N 為繞線匝數(shù)，S為磁芯有效截面積（cm2）。
(1) 鐵粉芯
常用鐵粉芯是由碳基鐵磁粉及樹(shù)脂碳基鐵磁粉構(gòu)成。粉芯中價(jià)格最低。飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度值1.4T左右；磁導(dǎo)率范圍從22～100；初始磁導(dǎo)率μi隨頻率變化穩(wěn)定性好；直流電流疊加性能好；但高頻下?lián)p耗高。
鐵粉芯初始磁導(dǎo)率隨直流磁場(chǎng)強(qiáng)度變化
鐵粉芯初始磁導(dǎo)率隨頻率變化
(2). 坡莫合金粉芯
坡莫合金粉芯主要有鉬坡莫合金粉芯（MPP）及高磁通量粉芯（High Flux）。
MPP 是由81%Ni、2%Mo及Fe粉構(gòu)成。主要特點(diǎn)是：飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度值7500Gs左右；磁導(dǎo)率范圍大，從14～550；粉末磁芯中具有最低損耗；溫度穩(wěn)定性極佳，廣泛用于太空設(shè)備、露天設(shè)備等；磁致伸縮系數(shù)接近零，不同頻率下工作時(shí)無(wú)噪聲產(chǎn)生。主要應(yīng)用于300kHz以下高品質(zhì)因素Q濾波器、感應(yīng)負(fù)載線圈、諧振電路、對(duì)溫度穩(wěn)定性要求高LC電路上常用、輸出電感、功率因素補(bǔ)償電路等, AC電路中常用, 粉芯中價(jià)格最貴。
高磁通粉芯HF是由50%Ni、50%Fe粉構(gòu)成。主要特點(diǎn)是：飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度值15000Gs 左右；磁導(dǎo)率范圍從14～160；粉末磁芯中具有最高磁感應(yīng)強(qiáng)度，最高直流偏壓能力；磁芯體積小。主要應(yīng)用于線路濾波器、交流電感、輸出電感、功率因素校正電路等, DC 電路中常用，高DC 偏壓、高直流電和低交流電上用多。價(jià)格低于MPP。
(3) 鐵硅鋁粉芯（Kool Mμ Cores）
鐵硅鋁粉芯由9%Al、5%Si, 85%Fe粉構(gòu)成。主替代鐵粉芯，損耗比鐵粉芯低80%，可8kHz以上頻率下使用；飽和磁感1.05T 左右；導(dǎo)磁率從26～125；磁致伸縮系數(shù)接近0，不同頻率下工作時(shí)無(wú)噪聲產(chǎn)生；比MPP有更高DC偏壓能力；具有最佳性能價(jià)格比。主要應(yīng)用于交流電感、輸出電感、線路濾波器、功率因素校正電路等。也替代有氣隙鐵氧體作變壓器鐵芯使用。
2. 軟磁鐵氧體（Ferrites）
軟磁鐵氧體是以Fe2O3為主成分亞鐵磁性氧化物，采用粉末冶金方法生產(chǎn)。有Mn-Zn、Cu-Zn、Ni-Zn等幾類，其中Mn-Zn鐵氧體產(chǎn)量和用量最大，Mn-Zn鐵氧體電阻率低，為1～10 歐姆-米，一般100kHZ 以下頻率使用。Cu-Zn、Ni-Zn鐵氧體電阻率為102～104 歐姆-米，100kHz～10 兆赫無(wú)線電頻段損耗小，多用無(wú)線電用天線線圈、無(wú)線電中頻變壓器。磁芯形狀種類豐富，有E、I、U、EC、ETD形、方形（RM、EP、PQ）、罐形（PC、RS、DS）及圓形等。應(yīng)用上很方便。軟磁鐵氧體不使用鎳等稀缺材料也能到高磁導(dǎo)率，粉末冶金方法又適宜于大批量生產(chǎn)，成本低，又是燒結(jié)物硬度大、對(duì)應(yīng)力不敏感，應(yīng)用上很方便。磁導(dǎo)率隨頻率變化特性穩(wěn)定，150kHz以下基本保持不變。軟磁鐵氧體出現(xiàn)，磁粉芯生產(chǎn)大大減少了，很多原來(lái)使用磁粉芯方均被軟磁鐵氧體所代替。
國(guó)內(nèi)外鐵氧體生產(chǎn)廠家很多，此僅以美國(guó)Magnetics公司生產(chǎn)Mn-Zn鐵氧體為例介紹其應(yīng)用狀況。分為三類基本材料：電信用基本材料、寬帶及EMI材料、功率型材料。
電信用鐵氧體磁導(dǎo)率從750～2300, 具有低損耗因子、高品質(zhì)因素Q、穩(wěn)定磁導(dǎo)率隨溫度/時(shí)間關(guān)系, 是磁導(dǎo)率工作中下降最慢一種，約每10年下降3%～4%。廣泛應(yīng)用于高Q濾波器、調(diào)諧濾波器、負(fù)載線圈、阻抗匹配變壓器、接近傳感器。寬帶鐵氧體也就是常說(shuō)高導(dǎo)磁率鐵氧體，磁導(dǎo)率分別有5000、10000、15000。其特性為具有低損耗因子、高磁導(dǎo)率、高阻抗/頻率特性。廣泛應(yīng)用于共模濾波器、飽和電感、電流互感器、漏電保護(hù)器、絕緣變壓器、信號(hào)及脈沖變壓器，寬帶變壓器和EMI上多用。功率鐵氧體具有高飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度，為4000～5000Gs。另外具有低損耗/頻率關(guān)系和低損耗/溫度關(guān)系。也就是說(shuō)，隨頻率增大、損耗上升不大；隨溫度提高、損耗變化不大。廣泛應(yīng)用于功率扼流圈、并列式濾波器、開(kāi)關(guān)電源變壓器、開(kāi)關(guān)電源電感、功率因素校正電路。
(二) 帶繞鐵芯
1. 硅鋼片鐵芯
硅鋼片是一種合金，純鐵中加入少量硅（一般4.5%以下）形成鐵硅系合金稱為硅鋼。該類鐵芯具有最高飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度值為20000Gs；它們具有較好磁電性能，又易于大批生產(chǎn)，價(jià)格便宜，機(jī)械應(yīng)力影響小等優(yōu)點(diǎn)，電力電子行業(yè)中獲極為廣泛應(yīng)用，如電力變壓器、配電變壓器、電流互感器等鐵芯。是軟磁材料中產(chǎn)量和使用量最大材料。也是電源變壓器用磁性材料中用量最大材料。特別是低頻、大功率下最為適用。常用有冷軋硅鋼薄板DG3、冷軋無(wú)取向電工鋼帶DW、冷軋取向電工鋼帶DQ，適用于各類電子系統(tǒng)、家用電器中中、小功率低頻變壓器和扼流圈、電抗器、電感器鐵芯，這類合金韌性好，可以沖片、切割等加工，鐵芯有疊片式及卷繞式。但高頻下?lián)p耗急劇增加，一般使用頻率不超過(guò)400Hz。從應(yīng)用角度看，對(duì)硅鋼選擇要考慮兩方面因素：磁性和成本。對(duì)小型電機(jī)、電抗器和繼電器，可選純鐵或低硅鋼片；大型電機(jī)，可選高硅熱軋硅鋼片、單取向或無(wú)取向冷軋硅鋼片；對(duì)變壓器常選用單取向冷軋硅鋼片。工頻下使用時(shí)，常用帶材厚度為0.2~0.35毫米；400Hz下使用時(shí)，常選0.1毫米厚度為宜。厚度越薄，價(jià)格越高。
2. 坡莫合金
坡莫合金常指鐵鎳系合金，鎳含量30~90%范圍內(nèi)。是應(yīng)用非常廣泛軟磁合金。適當(dāng)工藝，可以有效控制磁性能，比如超過(guò)105初始磁導(dǎo)率、超過(guò)106最大磁導(dǎo)率、低到2‰奧斯特矯頑力、接近1或接近0矩形系數(shù)，具有面心立方晶體結(jié)構(gòu)坡莫合金具有很好塑性，可以加工成1μm超薄帶及各種使用形態(tài)。常用合金有1J50、1J79、1J85等。1J50 飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度比硅鋼稍低一些，但磁導(dǎo)率比硅鋼高幾十倍，鐵損也比硅鋼低2~3倍。做成較高頻率(400~8000Hz)變壓器，空載電流小，適合制作100W以下小型較高頻率變壓器。1J79 具有好綜合性能，適用于高頻低電壓變壓器，漏電保護(hù)開(kāi)關(guān)鐵芯、共模電感鐵芯及電流互感器鐵芯。1J85 初始磁導(dǎo)率可達(dá)十萬(wàn)105以上，適合于作弱信號(hào)低頻或高頻輸入輸出變壓器、共模電感及高精度電流互感器等。
3. 非晶及納米晶軟磁合金（Amorphous and Nanocrystalline alloys）
硅鋼和坡莫合金軟磁材料都是晶態(tài)材料，原子三維空間做規(guī)則排列，形成周期性點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)，存著晶粒、晶界、位錯(cuò)、間隙原子、磁晶各向異性等缺陷，對(duì)軟磁性能不利。從磁性物理學(xué)上來(lái)說(shuō)，原子不規(guī)則排列、不存周期性和晶粒晶界非晶態(tài)結(jié)構(gòu)對(duì)獲優(yōu)異軟磁性能是十分理想。非晶態(tài)金屬與合金是70年代問(wèn)世一個(gè)新型材料領(lǐng)域。它制備技術(shù)完全不同于傳統(tǒng)方法，采用了冷卻速度大約為每秒一百萬(wàn)度超急冷凝固技術(shù)，從鋼液到薄帶成品一次成型，比一般冷軋金屬薄帶制造工藝減少了許多中間工序，這種新工藝被人們稱之為對(duì)傳統(tǒng)冶金工藝一項(xiàng)革命。超急冷凝固，合金凝固時(shí)原子來(lái)不及有序排列結(jié)晶，到固態(tài)合金是長(zhǎng)程無(wú)序結(jié)構(gòu)，沒(méi)有晶態(tài)合金晶粒、晶界存，稱之為非晶合金，被稱為是冶金材料學(xué)一項(xiàng)革命。這種非晶合金具有許多獨(dú)特性能，如優(yōu)異磁性、耐蝕性、耐磨性、高強(qiáng)度、硬度和韌性，高電阻率和機(jī)電耦合性能等。它性能優(yōu)異、工藝簡(jiǎn)單，從80年代開(kāi)始成為國(guó)內(nèi)外材料科學(xué)界研究開(kāi)發(fā)重點(diǎn)。目前美、日、德國(guó)已具有完善生產(chǎn)規(guī)模，大量非晶合金產(chǎn)品逐漸取代硅鋼和坡莫合金及鐵氧體涌向市場(chǎng)。
我國(guó)自從70年代開(kāi)始了非晶態(tài)合金研究及開(kāi)發(fā)工作，“六五”、“七五”、“八五”期間重大科技攻關(guān)項(xiàng)目完成，共取科研成果134項(xiàng)，國(guó)家發(fā)明獎(jiǎng)2項(xiàng)，獲專利16項(xiàng)，已有近百個(gè)合金品種。鋼鐵研究總院現(xiàn)具有4條非晶合金帶材生產(chǎn)線、一條非晶合金元器件鐵芯生產(chǎn)線。生產(chǎn)各種定型鐵基、鐵鎳基、鈷基和納米晶帶材及鐵芯，適用于逆變電源、開(kāi)關(guān)電源、電源變壓器、漏電保護(hù)器、電感器鐵芯元件，年產(chǎn)值近2000萬(wàn)元�！熬盼濉闭⑶嵓�(jí)鐵基非晶生產(chǎn)線，進(jìn)入國(guó)際先進(jìn)水平行列。
目前，非晶軟磁合金所達(dá)到最好單項(xiàng)性能水平為：
初始磁導(dǎo)率 μo = 14 × 104
鈷基非晶最大磁導(dǎo)率 μm= 220 × 104
鈷基非晶矯頑力 Hc = 0.001 Oe
鈷基非晶矩形比 Br/Bs = 0.995
鈷基非晶飽和磁化強(qiáng)度 4πMs = 18300Gs
鐵基非晶電阻率 ρ= 270μΩ/cm
常用非晶合金種類有：鐵基、鐵鎳基、鈷基非晶合金以及鐵基納米晶合金。其國(guó)家牌號(hào)及性能特點(diǎn)見(jiàn)表及圖所示，為便于對(duì)比，也列出晶態(tài)合金硅鋼片、坡莫合金1J79 及鐵氧體相應(yīng)性能。這幾類材料各有不同特點(diǎn)，不同方面到應(yīng)用。
牌號(hào)基本成分和特征：
1K101 Fe-Si-B 系快淬軟磁鐵基合金
1K102 Fe-Si-B-C 系快淬軟磁鐵基合金
1K103 Fe-Si-B-Ni 系快淬軟磁鐵基合金
1K104 Fe-Si-B-Ni Mo 系快淬軟磁鐵基合金
1K105 Fe-Si-B-Cr(及其他元素)系快淬軟磁鐵基合金
1K106 高頻低損耗Fe-Si-B 系快淬軟磁鐵基合金
1K107 高頻低損耗Fe-Nb-Cu-Si-B 系快淬軟磁鐵基納米晶合金
1K201 高脈沖磁導(dǎo)率快淬軟磁鈷基合金
1K202 高剩磁比快淬軟磁鈷基合金
1K203 高磁感低損耗快淬軟磁鈷基合金
1K204 高頻低損耗快淬軟磁鈷基合金
1K205 高起始磁導(dǎo)率快淬軟磁鈷基合金
1K206 淬態(tài)高磁導(dǎo)率軟磁鈷基合金
1K501 Fe-Ni-P-B 系快淬軟磁鐵鎳基合金
1K502 Fe-Ni-V-Si-B 系快淬軟磁鐵鎳基合金
400Hz: 硅鋼鐵芯 非晶鐵芯
功率(W) 45 45
鐵芯損耗(W) 2.4 1.3
激磁功率(VA) 6.1 1.3
總重量(g) 295 276
（1）鐵基非晶合金(Fe-based amorphous alloys)
鐵基非晶合金是由80%Fe及20%Si,B類金屬元素所構(gòu)成,它具有高飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度（1.54T），鐵基非晶合金與硅鋼損耗比較
磁導(dǎo)率、激磁電流和鐵損等各方面都優(yōu)于硅鋼片特點(diǎn)，特別是鐵損低（為取向硅鋼片1/3－1/5），代替硅鋼做配電變壓器可節(jié)能60－70％。鐵基非晶合金帶材厚度為0.03mm左右，廣泛應(yīng)用于配電變壓器、大功率開(kāi)關(guān)電源、脈沖變壓器、磁放大器、中頻變壓器及逆變器鐵芯, 適合于10kHz 以下頻率使用
2）鐵鎳基、鈷基非晶合金(Fe-Ni based-amorphous alloy)
鐵鎳基非晶合金是由40%Ni、40%Fe及20%類金屬元素所構(gòu)成，它具有中等飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度〔0.8T〕、較高初始磁導(dǎo)率和很高最大磁導(dǎo)率以及高機(jī)械強(qiáng)度和優(yōu)良韌性。中、低頻率下具有低鐵損�？諝庵袩崽幚聿话l(fā)生氧化，經(jīng)磁場(chǎng)退火后可到很好矩形回線。價(jià)格比1J79便宜30－50％。鐵鎳基非晶合金應(yīng)用范圍與中鎳坡莫合金相對(duì)應(yīng), 但鐵損和高機(jī)械強(qiáng)度遠(yuǎn)比晶態(tài)合金優(yōu)越；代替1J79，廣泛用于漏電開(kāi)關(guān)、精密電流互感器鐵芯、磁屏蔽等。鐵鎳基非晶合金是國(guó)內(nèi)開(kāi)發(fā)最早，也是目前國(guó)內(nèi)非晶合金中應(yīng)用量最大非晶品種，年產(chǎn)量近200噸左右.空氣中熱處理不發(fā)生氧化鐵鎳基非晶合金（ 1K503） 獲國(guó)家發(fā)明專利和美國(guó)專利權(quán)。
(4) 鐵基納米晶合金（Nanocrystalline alloy）
鐵基納米晶合金是由鐵元素為主，加入少量Nb、Cu、Si、B元素所構(gòu)成合金經(jīng)快速凝固工藝所形成一種非晶態(tài)材料，這種非晶態(tài)材料經(jīng)熱處理后可獲直徑為10－20 nm微晶,彌散分布非晶態(tài)基體上，被稱為微晶、納米晶材料或納米晶材料。納米晶材料具有優(yōu)異綜合磁性能：高飽和磁感(1.2T)、高初始磁導(dǎo)率(8×104)、低Hc(0.32A/M), 高磁感下高頻損耗低（P0.5T／20kHz＝30W/kg），電阻率為80μΩ/cm，比坡莫合金(50-60μΩ/cm)高, 經(jīng)縱向或橫向磁場(chǎng)處理，可到高Br(0.9)或低Br 值(1000Gs)。是目前市場(chǎng)上綜合性能最好材料；適用頻率范圍：50Hz-100kHz，最佳頻率范圍：20kHz-50kHz。廣泛應(yīng)用于大功率開(kāi)關(guān)電源、逆變電源、磁放大器、高頻變壓器、高頻變換器、高頻扼流圈鐵芯、電流互感器鐵芯、漏電保護(hù)開(kāi)關(guān)、共模電感鐵芯。
（三）常用軟磁磁芯特點(diǎn)比較
1. 磁粉芯、鐵氧體特點(diǎn)比較：
MPP 磁芯：使用安匝數(shù)< 200，50Hz~1kHz， μe ：125 ~ 500 ； 1 ~ 10kHz； μe ：125 ~ 200； > 100kHz：μe： 10 ~ 125
HF 磁芯：使用安匝數(shù)< 500，能使用較大電源上，較大磁場(chǎng)下不易被飽和，能保證電感最小直流漂移，μe ：20 ~ 125
鐵粉芯：使用安匝數(shù)>800, 能高磁化場(chǎng)下不被飽和, 能保證電感值最好交直流疊加穩(wěn)定性。200kHz以內(nèi)頻率特性穩(wěn)定；但高頻損耗大，適合于10kHz以下使用。
FeSiAlF磁芯：代替鐵粉芯使用，使用頻率可大于8kHz。DC偏壓能力介于MPP與HF之間。
鐵氧體：飽和磁密低(5000Gs)，DC偏壓能力最小
3. 硅鋼、坡莫合金、非晶合金特點(diǎn)比較：
硅鋼和FeSiAl 材料具有高飽和磁感應(yīng)值Bs，但其有效磁導(dǎo)率值低，特別是高頻范圍內(nèi)；
坡莫合金具有高初始磁導(dǎo)率、低矯頑力和損耗，磁性能穩(wěn)定，但Bs 不夠高，頻率大于20kHz時(shí)，損耗和有效磁導(dǎo)率不理想，價(jià)格較貴，加工和熱處理復(fù)雜；
鈷基非晶合金具有高磁導(dǎo)率、低Hc、寬頻率范圍內(nèi)有低損耗，接近于零飽和磁致伸縮系數(shù),對(duì)應(yīng)力不敏感，Bs 值低，價(jià)格昂貴；
鐵基非晶合金具有高Bs值、價(jià)格不高，但有效磁導(dǎo)率值較低。
納米晶合金磁導(dǎo)率、Hc值接近晶態(tài)高坡莫合金及鈷基非晶，且飽和磁感Bs與中鎳坡莫合金相當(dāng)，熱處理工藝簡(jiǎn)單，是一種理想廉價(jià)高性能軟磁材料；納米晶合金B(yǎng)s值低于鐵基非晶和硅鋼，但其高磁感下高頻損耗遠(yuǎn)低于它們，并具有更好耐蝕性和磁穩(wěn)定性。納米晶合金與鐵氧體相比，低于50kHz時(shí)，具有更低損耗基礎(chǔ)上具有高2至3倍工作磁感，磁芯體積可小一倍以上。
四、幾種常用磁性器件中磁芯選用及設(shè)計(jì)
開(kāi)關(guān)電源中使用磁性器件較多，其中常用軟磁器件有：作為開(kāi)關(guān)電源核心器件主變壓器（高頻功率變壓器）、共模扼流圈、高頻磁放大器、濾波阻流圈、尖峰信號(hào)抑制器等。不同器件對(duì)材料性能要求各不相同，如表所示為各種不同器件對(duì)磁性材料性能要求。
（一）、高頻功率變壓器
變壓器鐵芯大小取決于輸出功率和溫升等。變壓器設(shè)計(jì)公式如下：
P=KfNBSI×10-6T=hcPc＋hWPW
其中，P為電功率；K為與波形有關(guān)系數(shù)；f為頻率；N為匝數(shù)；S為鐵芯面積；B為工作磁感；I為電流；T為溫升；Pc為鐵損；PW為銅損；hc和hW為由實(shí)驗(yàn)確定系數(shù)。
由以上公式可以看出：高工作磁感B可以到大輸出功率或減少體積重量。但B值增加受到材料Bs值限制。而頻率f可以提高幾個(gè)數(shù)量級(jí)，有可能使體積重量顯著減小。而低鐵芯損耗可以降低溫升，溫升反過(guò)來(lái)又影響使用頻率和工作磁感選取。一般來(lái)說(shuō)，開(kāi)關(guān)電源對(duì)材料主要要求是：盡量低高頻損耗、足夠高飽和磁感、高磁導(dǎo)率、足夠高居里溫度和好溫度穩(wěn)定性，有些用途要求較高矩形比，對(duì)應(yīng)力等不敏感、穩(wěn)定性好，價(jià)格低。單端式變壓器鐵芯工作磁滯回線第一象限，對(duì)材料磁性要求有別于前述主變壓器。它實(shí)際上是一只單端脈沖變壓器，要求具有大B＝Bm－Br，即磁感Bm和剩磁Br之差要大； 同時(shí)要求高脈沖磁導(dǎo)率。特別是單端反激式開(kāi)關(guān)主變壓器，或稱儲(chǔ)能變壓器，要考慮儲(chǔ)能要求。
線圈儲(chǔ)能多少取決于兩個(gè)因素： 一個(gè)是材料工作磁感Bm值或電感量L， 另一個(gè)是工作磁場(chǎng)Hm或工作電流I，儲(chǔ)能W＝1/2LI2。這就要求材料有足夠高Bs值和合適磁導(dǎo)率，常為寬恒導(dǎo)磁材料。工作±Bm之間變壓器來(lái)說(shuō)，要求其磁滯回線面積，特別是高頻下回線面積要小，同時(shí)為降低空載損耗、減小勵(lì)磁電流，應(yīng)有高磁導(dǎo)率，最合適為封閉式環(huán)形鐵芯，其磁滯回線見(jiàn)圖所示，這種鐵芯用于雙端或全橋式工作狀態(tài)器件中。
通常，金屬晶態(tài)材料要降低高頻下鐵損是不容易，而非晶合金來(lái)說(shuō)，它們不存磁晶各向異性、金屬夾雜物和晶界等，此外它不存長(zhǎng)程有序原子排列，其電阻率比一般晶態(tài)合金高2－3倍，加之快冷方法一次形成厚度15-30微米非晶薄帶，特別適用于高頻功率輸出變壓器。已廣泛應(yīng)用于逆變弧焊電源、單端脈沖變壓器、高頻加熱電源、不停電電源、功率變壓器、通訊電源、開(kāi)關(guān)電源變壓器和高能加速器等鐵芯，頻率20－50kHz、功率50kW以下，是變壓器最佳磁芯材料。
近年來(lái)發(fā)展起來(lái)新型逆變弧焊電源單端脈沖變壓器，具有高頻大功率特點(diǎn)，要求變壓器鐵芯材料具有低高頻損耗、高飽和磁感Bs和低Br以獲大工作磁感B，使焊機(jī)體積和重量減小。常用用于高頻弧焊電源鐵芯材料為鐵氧體，其電阻率高而具有低高頻損耗， 但其溫度穩(wěn)定性較差，工作磁感較低，變壓器體積和重量較大，已不能滿足新型弧焊機(jī)要求。采用納米晶環(huán)形鐵芯后，其具有高Bs 值(Bs＞1.2T)，高ΔB 值(ΔB＞0.7T)，很高脈沖磁導(dǎo)率和低損耗，頻率可達(dá)100kHz. 可使鐵芯體積和重量大為減小。近年來(lái)逆變焊機(jī)已應(yīng)用納米晶鐵芯達(dá)幾萬(wàn)只，用戶反映用納米晶變壓器鐵芯再配以非晶高頻電感制成焊機(jī)，體積小、重量輕、便于攜帶，電弧穩(wěn)定、飛濺小、動(dòng)態(tài)特性好、效率高及可靠性高。這種環(huán)形納米晶鐵芯還可用于中高頻加熱電源、脈沖變壓器、不停電電源、功率變壓器、開(kāi)關(guān)電源變壓器和高能加速器等裝置中�？砷_(kāi)關(guān)電源頻率選用磁芯材料。
環(huán)形納米晶鐵芯具有很多優(yōu)點(diǎn)，但它也有繞線困難不利因素。匝數(shù)較多時(shí)繞線方便，可選用高頻大功率C 型非晶納米晶鐵芯。采用低應(yīng)力粘結(jié)劑固化及新切割工藝制成非晶納米晶合金C 型鐵芯性能明顯優(yōu)于硅鋼C 型鐵芯。目前這種鐵芯已批量用于逆變焊機(jī)和切割機(jī)等。逆變焊機(jī)主變壓器鐵芯和電抗器鐵芯系列有： 120A、160A、200A、250A、315A、400A、500A、630A 系列。
（二）、脈沖變壓器鐵芯
脈沖變壓器是用來(lái)傳輸脈沖變壓器。當(dāng)一系列脈沖持續(xù)時(shí)間為td (μs)、脈沖幅值電壓
為Um (V)單極性脈沖電壓加到匝數(shù)為N 脈沖變壓器繞組上時(shí)，每一個(gè)脈沖結(jié)束時(shí)，鐵芯中磁感應(yīng)強(qiáng)度增量ΔB (T)為： ΔB = Um td / NSc × 10-2 其中Sc為鐵芯有效截面積（cm2）。即磁感應(yīng)強(qiáng)度增量ΔB 與脈沖電壓面積（伏秒乘積）成正比。對(duì)輸出單向脈沖時(shí)，ΔB=Bm-Br , 脈沖變壓器鐵芯上加去磁繞組時(shí)，ΔB = Bm + Br 。脈沖狀態(tài)下，由動(dòng)態(tài)脈沖磁滯回線ΔB 與相應(yīng)ΔHp 之比為脈沖磁導(dǎo)率μp。理想脈沖波形是指矩形脈沖波，電路參數(shù)影響，實(shí)際脈沖波形與矩形脈沖有所差異，經(jīng)常會(huì)發(fā)生畸變。比如脈沖前沿上升時(shí)間tr 與脈沖變壓器漏電感Ls、繞組和結(jié)構(gòu)零件導(dǎo)致分布電容Cs 成比例，脈沖頂降λ 與勵(lì)磁電感Lm成反比，另外渦流損耗因素也會(huì)影響輸出脈沖波形。
脈沖變壓器漏電感 Ls = 4βπN21 lm / h
脈沖變壓器初級(jí)勵(lì)磁電感 Lm = 4μπp Sc N2 / l ×10-9
渦流損耗 Pe = Um d2td lF / 12 N21 Scρ
β為與繞組結(jié)構(gòu)型式有關(guān)系數(shù)，lm為繞組線圈平均匝長(zhǎng)，h 為繞組線圈寬度，N1為初級(jí)繞組匝數(shù)，l為鐵芯平均磁路長(zhǎng)度，Sc為鐵芯截面積，μp為鐵芯脈沖磁導(dǎo)率，ρ 為鐵芯材料電阻率，d為鐵芯材料厚度，F(xiàn)為脈沖重復(fù)頻率。
從以上公式可以看出，給定匝數(shù)和鐵芯截面積時(shí)，脈沖寬度愈大，要求鐵芯材料磁感應(yīng)強(qiáng)度變化量ΔB 也越大；脈沖寬度給定時(shí)，提高鐵芯材料磁感應(yīng)強(qiáng)度變化量ΔB，可以大大減少脈沖變壓器鐵芯截面積和磁化繞組匝數(shù)，即可縮小脈沖變壓器體積。要減小脈沖波形前沿失真，應(yīng)盡量減小脈沖變壓器漏電感和分布電容，為此需使脈沖變壓器繞組匝數(shù)盡可能少，這就要求使用具有較高脈沖磁導(dǎo)率材料。為減小頂降，要盡可能提高初級(jí)勵(lì)磁電感量Lm，這就要求鐵芯材料具有較高脈沖磁導(dǎo)率μp。為減小渦流損耗，應(yīng)選用電阻率高、厚度盡量薄軟磁帶材作為鐵芯材料，尤其是對(duì)重復(fù)頻率高、脈沖寬度大脈沖變壓器更是如此。
脈沖變壓器對(duì)鐵芯材料要求為：
① 高飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度Bs 值；
② 高脈沖磁導(dǎo)率，能用較小鐵芯尺寸獲足夠大勵(lì)磁電感；
③ 大功率單極性脈沖變壓器要求鐵芯具有大磁感應(yīng)強(qiáng)度增量ΔB,使用低剩磁感應(yīng)材料；當(dāng)采用附加直流偏磁時(shí)，要求鐵芯具有高矩形比，小矯頑力Hc。
④ 小功率脈沖變壓器要求鐵芯起始脈沖磁導(dǎo)率高；
⑤ 損耗小。
鐵氧體磁芯電阻率高、頻率范圍寬、成本低，小功率脈沖變壓器中應(yīng)用較多，但其ΔB
和μp 均較低，溫度穩(wěn)定性差，一般用于對(duì)頂降和后沿要求不高場(chǎng)合。
(三). 電感器磁芯
鐵芯電感器是一種基本元件，電路中電感器電流變化具有阻抗作用, 電子設(shè)備中應(yīng)用極為廣泛。對(duì)電感器主要要求有以下幾點(diǎn)：
① 一定溫度下長(zhǎng)期工作時(shí)，電感器電感量隨時(shí)間變化率應(yīng)保持最�。�
② 給定工作溫度變化范圍內(nèi)，電感量溫度系數(shù)應(yīng)保持容許限度之內(nèi)；
③ 電感器電損耗和磁損耗低；
④ 非線性歧變�。�
⑤ 價(jià)格低，體積小。
電感元件與電感量L、品質(zhì)因素Q、鐵芯重量W、繞線直流電阻R 有著密切關(guān)系。
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