配電變壓器的主要硅鋼材料及其構造
變壓器主體的主要材料包括磁路材料、電路材料、絕緣材料、結構材料等,其硅鋼材料用途和類別。
在變壓器中,對硅鋼性能的要求主要是:
①鐵損低,這是硅鋼片質量的最重要指標。各國都根據鐵損值劃分牌號,鐵損愈低,牌號愈高。②較強磁場下磁感應強度(磁感)高,這使電機和變壓器的鐵心體積與重量減小,節約硅鋼片、銅線和絕緣材料等。③表面光滑、平整和厚度均勻,可以提高鐵心的填充系數。⑤表面絕緣膜的附著性和焊接性良好,能防蝕和改善沖片性。 變壓器通常采用冷軋取向硅鋼片,以確保其空載的能效水平。冷軋取向硅鋼片按照性能和加工方式,又可分為普通冷軋取向硅鋼片、高導磁硅鋼片(或高磁感硅鋼片)、激光刻痕硅鋼片。通常,將50Hz,800A交變磁場(峰值)下,鐵心所達到的最小磁極化強度B800A=1.78T~1.85T的硅鋼片稱為普通硅鋼片,記為“CGO”,而B800A=1.85T以上的硅鋼片記為高導磁硅鋼片(高磁感硅鋼片),記為“Hi-B鋼”,Hi-B鋼其與常規硅鋼片的主要區別在于:Hi-B鋼的高斯方位織構度非常高,即在易磁化方向上的硅鋼晶粒排列位向整齊度非常高,工業上采用二次再結晶過程制造含硅量為3%的硅鋼片,Hi-B鋼的晶粒位向與軋制方向的平均偏差為3°,而普通硅鋼片為7°,從而使得Hi-B鋼有更高的磁導率,通常其B800A可達到1.88T以上,提高了高斯方位織構度以及磁導率可降低鐵損。Hi-B鋼的另一個特點是鋼片表面附有的玻璃膜和絕緣涂層的彈性張力為3~5N/mm2,較普通取向硅鋼片的1~2 N/mm2更優,鋼帶表面的高張力層可減少磁疇寬度,減少異常渦流損耗。故Hi-B鋼比常規取向硅鋼片具有更低的鐵損值。 激光刻痕硅鋼片則是在Hi-B鋼的基礎上,通過激光束照射技術,使其表面產生微小的應變,進一步磁軸細化,實現更低的鐵損。激光刻痕硅鋼片不能進行退火處理,因為提高溫度,則激光處理效果便會消失。 不同牌號的硅鋼片其物理特性基本相當,密度基本都是7.65g/cm3。對于同種類硅鋼片而言,其性能質量主要區別還是在硅的含量以及生產過程的工藝影響。