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软磁复合材料中的磁性粒子可以是纯铁、镍、钴金属、铁镍合金、铁镍钼合金、铁铝合金、铁基非晶合金、铁基纳米晶合金和软磁铁氧体经过粉碎后制成的粉末。
非磁性物体可以是二氧化硅等绝缘体,硅树脂、聚乙烯、环氧树脂等高分子材料作粘接剂和硬脂酸等作润滑剂。磁性粒子和非磁性物体混合后,可以经过绝缘处理、压制成形、烧结等工艺加工成磁粉芯,也可以采用现在的塑料工程技术,注塑成各种复杂形状的磁芯。软磁复合材料的优点是密度小,重量轻,生产效率高,成本低,产品一致性好。缺点是由于磁粒子之间被非磁性物体隔开,磁性阻断,磁导率现在一般都在100以内,最近报导通过纳米技术和其他措施,已开发出磁导率超过1000的软磁复合材料,最大可达6000。
高分子软磁复合材料近年来发展迅速,在国外已用这种材料制造高频电源变压器和电感器,并建立相应的分析理论和设计程序。据作者所知,国内虽然进行了高分子软磁材料的研究开发,但是还未见到用于电源中电子变压器的报道。
现在,国内正在开发用于电源中电子变压器的各种铝导线。一些企业已经开发出铜包铝导线,铜线在外层,占面积15%,总比重为3.63g/cm3,考虑趋表效应和邻近效应,这种铜包铝导线的电阻率比纯铝线会小不少,而成本增加不多,是一种充分发挥铜和铝效果的复合材料。
近年来另一值得注意的发展趋势,是选用温度指数高、耐热等级高的180聚酯亚胺QZY漆包线和220聚酰亚胺QYZ漆包线,导线允许的电流密度增大,导线直径减少,用铜量减少,铁心窗口面积减少,用铁量也同时减少,可以降低整体成本。特别是对要求体积小的高频小功率电源变压器,采用耐热性更好的漆包线,更能显出技术经济效益。
电源技术和电力电子技术中包含的交流电压变换技术,是一种“纯粹的”电子变压器,也能把低压变成高压进行升压变换,或者把高压变成低压进行降压变换,其主要方法是采用电力电子技术提高电能变换频率,从而缩小电路中的变压器和电感器的体积,并不是取消其中的变压器和电感器。以前,对这种把电力电子电路和电子变压器结合起来的方法,没有引起足够的重视。
近年来,随着电力系统要求减少输入和输出谐波,提高网侧功率因数,实现“绿色变换”的呼声日益高涨,国内外开展了“电力电子变压器”的研究,才兴起了研究开发热潮。研究如何用电力电子技术对电力进行变换和控制,用电力电子变压器代替传统的电磁式配电变压器。现在已有单相变换和三相变换等多种电路形式,这种电力电子变压器不但可以用于高压大电流电力领域,也可以用于高压或低压小电流领域,例如一些高压电源发生器和小功率调压电源等。
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