UPS電源用變壓器 逆變高頻變壓器 專業(yè)生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)非晶納美晶高頻變壓器 本公司是一直致力于非晶、納米晶磁芯的研究開發(fā)應(yīng)用,以及互感器、變壓器、電感的開發(fā)應(yīng)用。
我們的研發(fā)隊(duì)伍由一批經(jīng)驗(yàn)豐富的教授和高級(jí)工程師組成,專注于向客戶提供滿意的全面解決方案。我們一直堅(jiān)持技術(shù)創(chuàng)新,科學(xué)管理,優(yōu)秀品質(zhì),尊重客戶的原則去為您提供服務(wù)。
UPS電源用變壓器 逆變高頻變壓器 專業(yè)生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)非晶納美晶高頻變壓器 大功率(納米)變壓器特點(diǎn)
高頻逆變電源.逆變焊機(jī)的工作頻率在20kHz~50kHz,作為電源心臟的主變壓器,傳統(tǒng)的鐵芯材料鐵氧體雖高頻損耗較低,但其低頻段(100kHz以下)的磁特性不太好,又因其飽和磁感應(yīng)值(Bs)較低,鐵芯的體積和重量仍較大,此外,鐵氧體的居里溫度較低,熱穩(wěn)定性差,溫度稍高即導(dǎo)致Bs值降低,易飽和,工作狀態(tài)不穩(wěn)定,不適合于低頻大功率下使用。納米晶材料,具有優(yōu)良的綜合磁性能,特別是應(yīng)用在高頻大功率逆變電源,逆變焊機(jī)上。作為逆變變壓器的鐵芯已是*。
一、納米晶的優(yōu)點(diǎn)
納米晶材料同時(shí)具備了硅鋼、坡莫合金、鐵氧體的優(yōu)點(diǎn)。即:
高磁感:飽和磁感Bs=1.2T,是坡莫合金的一倍,鐵氧體的2.5倍。鐵芯功率密度大,可以達(dá)到15kW~20kW/kg。
高磁導(dǎo)率:靜態(tài)初始導(dǎo)磁率μ0可高達(dá)12萬(wàn)~14萬(wàn),與坡莫合金相當(dāng)。用于功率變壓器鐵芯的磁導(dǎo)率是鐵氧體的10多倍,大大降低了激磁功率,提高了變壓器的效率。
低損耗:在20kHz~50kHz頻率范圍是鐵氧體1/2~1/5,降低鐵芯溫升。
居里溫度高:納米晶材料的居里溫度達(dá)570℃,鐵氧體的居里溫度僅180℃~200℃。
由于以上的優(yōu)點(diǎn),納米晶制造的變壓器應(yīng)用在逆變電源.逆變焊機(jī)上,對(duì)電源.焊機(jī)可靠性提高起了很大作用:
損耗小,變壓器溫升低,大量用戶的*實(shí)際使用證明,納米晶變壓器的溫升遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于IGBT管子的溫升。
鐵芯磁導(dǎo)率高,降低了激磁功率,減小了銅損,提高了變壓器的效率。變壓器的初級(jí)電感大,減小了電流在開關(guān)時(shí)對(duì)IGBT管子的沖擊。
工作磁感高,功率密度大,可達(dá)到15Kw/kg。減小了鐵芯的體積。特別是大功率逆變電源,體積減小使得在機(jī)箱內(nèi)空間增大,有利于IGBT管子的散熱。
變壓器的過(guò)載能力強(qiáng),由于工作磁感選擇在飽和磁感的40%左右,當(dāng)過(guò)載發(fā)生時(shí),僅由于磁感增高產(chǎn)生發(fā)
熱,而不會(huì)因鐵芯飽和而損壞IGBT管子。
納米晶材料的居里溫度高,假設(shè)溫度達(dá)到100℃以上時(shí),鐵氧體變壓器已經(jīng)不能工作,納米晶變壓器*可以正常工作。
納米晶的這些優(yōu)點(diǎn),被越來(lái)越多的電源生產(chǎn)廠家認(rèn)識(shí)并采用,國(guó)內(nèi)一批生產(chǎn)廠,已經(jīng)采用納米晶鐵芯,并應(yīng)用多年。越來(lái)越多的廠家開始使用或試用。目前已經(jīng)廣泛應(yīng)用在逆變焊機(jī)、通信電源、電鍍電解電源、感應(yīng)加熱電源、充電電源等領(lǐng)域,今后幾年還會(huì)有更大幅度的增加。
二、大家關(guān)心的幾個(gè)問題UPS電源用變壓器 逆變高頻變壓器 專業(yè)生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)非晶納美晶高頻變壓器
納米晶材料在應(yīng)用于逆變電源的過(guò)程中,曾出現(xiàn)了一些如噪聲問題、脆性問題、*性問題等,在一定程度上對(duì)推廣應(yīng)用帶來(lái)影響,引起了關(guān)注?,F(xiàn)在這些問題都已經(jīng)逐步得到解決。
(一)噪聲問題
噪聲的形成有多方面的原因:
1.材料本身磁致伸縮系數(shù)的原因,鐵氧體材料的磁致伸縮系數(shù)比較大,盡管鐵氧體磁芯是實(shí)心的,在使用有時(shí)也會(huì)出現(xiàn)噪聲。納米晶的成分不同,磁致伸縮系數(shù)不同,前幾年使用的成分,是一種通用的合金的成分,因此制造出變壓器的噪聲問題比較突出,隨著應(yīng)用、開發(fā)越來(lái)越深入,針對(duì)不同用途采用不同的合金成分,以滿足不同器件對(duì)磁性的特殊要求。例如,作為功率輸出變壓器、電流互感器、共模電感等,都開發(fā)出的成分。根據(jù)功率變壓器的要求調(diào)整的合金成分,降低了磁致伸縮系數(shù),經(jīng)用戶使用證明,噪聲問題已經(jīng)大大改善。
2.鐵芯卷繞松緊上的原因,這與使用的帶材質(zhì)量有很大關(guān)系,帶材尺寸偏差、厚薄不均勻都會(huì)造成鐵芯卷繞不緊,容易產(chǎn)生噪聲。調(diào)整成分后,鋼水流動(dòng)性好,有利于帶材的成型質(zhì)量,在一定程度上為降低鐵芯噪聲,提供了有利保證。
3.逆變電路方面的問題,電路中直流成分大,造成鐵芯的工作磁感提高,引起噪聲。我們的實(shí)驗(yàn)證明,噪聲隨工作磁感的提高而增大。有的廠家在電路上采取了隔直流措施,使用納米晶鐵芯多年來(lái)沒有出現(xiàn)噪聲問題。
通過(guò)以上的改進(jìn),噪聲問題基本得到了解決。
(二)脆性問題
納米晶鐵芯的脆性主要反應(yīng)在鐵芯掉渣,是用戶反映zui大問題,不僅對(duì)安裝操作是頭痛的事,而且容易給電路造成短路的隱患。經(jīng)過(guò)多年的實(shí)踐、研究,脆性問題通過(guò)對(duì)成分、工藝的調(diào)整,得到大大改善。成分調(diào)整后,帶材的柔韌性顯著改善。帶材厚度的減薄也減低了脆性。此外在制造鐵芯的工藝上,對(duì)鐵芯浸注無(wú)應(yīng)力膠,使得鐵芯不易破碎,*解決了鐵芯的掉渣的脆性問題。同時(shí),由于無(wú)應(yīng)力膠把鐵芯帶材的層間隙固定,使其不易產(chǎn)生共振,減少了噪聲的產(chǎn)生。
(三)*性問題
*性跟生產(chǎn)規(guī)模有關(guān),與生產(chǎn)設(shè)備的容量有關(guān)。從帶材的質(zhì)量看,一臺(tái)500公斤產(chǎn)量的設(shè)備和50公斤產(chǎn)量設(shè)備比較,同樣生產(chǎn)500公斤帶材,顯然,前者產(chǎn)品在成分、磁性能的*性要好于后者。同樣在生產(chǎn)過(guò)程中的熱處理也是同樣。所以生產(chǎn)規(guī)模大、生產(chǎn)設(shè)備容量大對(duì)*性有利。
納米晶的*性在用戶使用中,主要表現(xiàn)在飽和電壓和電感量離散性大,有時(shí)會(huì)相差一倍多。主要原因是磁場(chǎng)熱處理的效果差、生產(chǎn)檢驗(yàn)沒有分類篩選。隨著用于功率變壓器的成分的調(diào)整,不僅改善了脆性,而且降低了材料的剩余磁感應(yīng)強(qiáng)度,因此,增大了磁場(chǎng)熱處理的效果,提高了鐵芯的飽和電壓,對(duì)產(chǎn)品*性起了重要作用。
對(duì)逆變電源所要求的磁性能,有一個(gè)逐步認(rèn)識(shí)過(guò)程,前幾年,由于用量較小,只強(qiáng)調(diào)損耗達(dá)到要求就可以了。所以,性能檢驗(yàn)只測(cè)量損耗這一個(gè)參數(shù)。對(duì)特定的用戶,增加檢驗(yàn)感應(yīng)電壓值。隨著應(yīng)用的量越來(lái)越大,各種各樣的要求隨之提出,特別是性能*性的要求特別突出。由于對(duì)這種要求有一個(gè)認(rèn)識(shí)過(guò)程,所以無(wú)論在成分改進(jìn)、生產(chǎn)組織、測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)等方面,都有些滯后。因此對(duì)推廣應(yīng)用有一定影響?,F(xiàn)在這個(gè)問題得到了足夠的認(rèn)識(shí),并采取了多種有效措施,*性已大大提高。
(四)價(jià)格問題
價(jià)格問題是用戶zui關(guān)心的,特別是準(zhǔn)備使用或剛剛開始使用的用戶。價(jià)格與生產(chǎn)量有直接關(guān)系,這幾年,隨
著納米晶鐵芯應(yīng)用的領(lǐng)域越來(lái)越廣泛,不僅用于逆變焊機(jī),而且大量用于電解電鍍?cè)O(shè)備、感應(yīng)加熱設(shè)備、充電設(shè)備、通信電源、UPS電源、X光機(jī)電源、激光電源、變頻調(diào)速電源等領(lǐng)域,產(chǎn)量越來(lái)越大,價(jià)格也有較大幅度的降低,目前的價(jià)格比zui初的價(jià)格已經(jīng)下降了約40%,隨著應(yīng)用量的不斷增大,價(jià)格會(huì)越來(lái)越低,納米晶的價(jià)格會(huì)越來(lái)越接近鐵氧體的價(jià)格。
目前對(duì)于15千瓦以上的大功率的電源來(lái)說(shuō),實(shí)際上納米晶鐵芯的價(jià)格已經(jīng)低于鐵氧體鐵芯了。因?yàn)殍F氧體鐵芯的尺寸有限,大功率變壓器所需要的磁芯很難解決,不得不使用幾個(gè)鐵芯才能滿足功率要求。而納米晶鐵芯一個(gè)就可以了。從單價(jià)上看,鐵氧體便宜很多,但幾個(gè)鐵芯的總價(jià)就比納米晶鐵芯的價(jià)格高了。
三、納米晶變壓器的產(chǎn)品
所使用的納米晶變壓器幾乎都是整機(jī)生產(chǎn)廠自己繞制的,由于各廠逆變電路的設(shè)計(jì)不同、對(duì)納米晶材料的了解不同、對(duì)變壓器制造工藝掌握程度不同,制造出的變壓器水平也不同。制造高頻變壓器成為生產(chǎn)中的重要環(huán)節(jié)。因此,一些廠家提出,能否專業(yè)化生產(chǎn)高頻變壓器,整機(jī)生產(chǎn)廠直接購(gòu)買變壓器的要求。
原來(lái)20kHz~50kHz頻率范圍的變壓器,一般采用鐵氧體做變壓器鐵芯,鐵芯形式多為U型或EI型,少數(shù)使用O型鐵芯,U型或EI型鐵芯從結(jié)構(gòu)上很難降低變壓器的漏感。
由于納米晶材料的優(yōu)點(diǎn),為高頻變壓器的小型化、高效化提供了理想的材料。新材料促進(jìn)了的一種新結(jié)構(gòu)的高頻變壓器誕生。
這種獲得的取名“甲殼蟲”的變壓器,后經(jīng)別人改進(jìn)后稱為“H”型變壓器,也獲得,這兩種變壓器充分利用納米晶材料的高磁導(dǎo)率、高磁感應(yīng)強(qiáng)度、損耗低等磁特性和環(huán)形鐵芯漏磁小的特點(diǎn),在變壓器的初、次級(jí)結(jié)構(gòu)方面推陳出新。利用鐵芯的金屬保護(hù)盒作為變壓器的次級(jí)線圈,適合大電流輸出,初級(jí)線圈均勻的繞在次級(jí)上,漏感很小。變壓器固定支撐與匯流輸出結(jié)合為一體,有利于散熱。
這種變壓器的優(yōu)點(diǎn)是:
1.功率大:10 kW~20kW,功率密度可達(dá)到15 kW~20kW/kg
2.漏感小,一般水平小于5μH,的小于2μH
3.效率高,達(dá)到99%以上
4.體積小、重量輕,15 kW變壓器的重量為3公斤,體積為 160×150×95 mm
5.外形美觀。
由于這種變壓器的結(jié)構(gòu)和加工等方面的原因,價(jià)格比較高,目前僅在電鍍、電解電源上得到了一定數(shù)量的應(yīng)用。對(duì)于價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)激烈的行業(yè)推廣還有困難。為此,又推出了一種“Ω”型變壓器。
“Ω”型變壓器其結(jié)構(gòu)和普通環(huán)形變壓器相同,但繞線方法有改進(jìn),從而降低了漏感和分布電容。漏感一般可以小于10μH。這種變壓器的價(jià)格比“甲殼蟲”或“H”型變壓器低40%左右。優(yōu)異的性能價(jià)格比吸引了不少?gòu)S家。
納米晶變壓器的產(chǎn)品化,合理的使用了納米晶軟磁材料的性能;有利于高頻電源變壓器的產(chǎn)品化、標(biāo)準(zhǔn)化;有利于變壓器效率、水平的提高;有利于逆變焊機(jī)、電鍍、電解等設(shè)備生產(chǎn)效率的提高。目前已有幾個(gè)廠家能夠生產(chǎn)這種變壓器。
現(xiàn)在已有一些整機(jī)生產(chǎn)開始采用“Ω”型變壓器,實(shí)現(xiàn)集成化生產(chǎn),這是一個(gè)“多、快、好、省”的舉措。
二、投資分析
技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域前景分析:
大功率開關(guān)變壓器納米晶鐵芯
一. 性能特點(diǎn):
高飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度——縮小器件體積
高導(dǎo)磁率低矯頑力——提高變壓器效率,減小激磁功率
低損耗——降低變壓器的溫升
良好的溫度穩(wěn)定性——可在130℃*工作
二.應(yīng)用領(lǐng)域:UPS電源用變壓器 逆變高頻變壓器 專業(yè)生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)非晶納美晶高頻變壓器
大功率開關(guān)電源. 逆變焊機(jī)電源. X 光電源.激光電源.通訊設(shè)備電源. UPS不間斷電源和高頻感應(yīng)加熱源.充電電源. 電解 . 變頻調(diào)速電源
三. 性能指標(biāo) :
鐵基納米晶鐵芯與鐵氧體鐵芯磁性能對(duì)比:
基本磁性參數(shù) 納米晶鐵芯 鐵氧體鐵芯
飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度(T) 1.25 0.5
剩余磁感應(yīng)強(qiáng)度(T) (20KHz)<0.20 0.20
鐵損(20KHz/0.2T) (W/Kg)<3.4 7.5
鐵損(20KHz/0.5T) (W/Kg )<35 不能使用
鐵損(50KHz/0.3T) (W/Kg ) <40 不能使用
導(dǎo)磁率 (20KHz) (Gs/Oe)>20,000 2,000
矯頑力 (A/m) <1.60 6
飽和磁致伸縮系數(shù)(×10-6) <2 4
電阻率 (mW-cm) 80 106
居里溫度 ( ℃) 570 <200
疊片系數(shù) 0.70 ----
常 用 規(guī) 格
規(guī) 格
重 量(g) 適用功率(20khz)
飽和電壓(170ma.繞6匝)
效益分析:
30%。
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