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2)变压器性能指标与硅钢片的主要关系
硅钢片与铁损:变压器铁损就是变压器的空载损耗。变压器的空载性能主要指变压器运行时的空载损耗及空载电流。变压器投入电网运行,不论带多大负荷,都有空载损耗存在。想要降低电网运行的能源消耗,主要降低变压器空载损耗。而变压器的空载损耗的大小,主要决定于硅钢片材质,此外还和铁芯设计和制造工艺有关;
涡流损耗:当交变的磁通穿过铁芯时,除在线圈中产生感应电流之外,在铁芯片中也产生感应电流,一般称为涡流,由于涡流产生在磁通垂直的铁芯截面上,造成铁芯内部的功率损耗,称涡流损耗;涡流损耗由经典涡流损耗和异常涡流损耗组成,铁芯为金属导体,由于电磁感应现象,在交变磁场硅钢片内产生感应电势,在铁芯内产生环电流,产生涡流损耗。把这部分的涡流损耗称之为经典涡流损耗,由于涡流是铁芯中感应电势产生环流,涡流损耗与涡流的平方成正比,所以也就与感应电势的平方成正比,而感应电势的大小取决于磁通的变化率,当磁通随时间正弦变化时,感应电势的大小就由最大磁密Bm和频率来决定。涡流损耗与电阻系数成反比,磁通密度不仅与磁路中作用的磁势及磁阻有关,还与铁芯片中涡流有关,因此经典涡流损耗与最大磁密Bm与频率的二次方成正比,还与材料的厚度二次方成正比,与材料的电阻率成反比;
异常涡流损耗:异常涡流损耗取决材料结构。如结晶粒尺寸和磁化周期内磁畴的运动。与内部磁区大小(结晶粒大小)表面涂层的弹性张力有关。硅钢片内部磁区的结晶粒的大小对异常涡流损耗值影响很大。取向硅钢片的结晶粒的直径为3—20μm,而无取向硅钢片的结晶粒的直径为0.02—0.2μm。在取向硅钢片中的异常涡流损耗可达到总损耗的50%。而无取向硅钢片中的异常涡流损耗小到可忽略不计,高导磁取向硅钢片比普通取向硅钢片的涡流损耗要小,厚度越薄的硅钢片,经典涡流损耗越小,当厚度相同时,高导磁取向硅钢片与普通取向硅钢片的经典涡流损耗几乎一样。由激光照射处理的ZDKH—硅钢片的异常涡流损耗比高导磁取向硅钢片和普通取向硅钢片的要小,对任何硅钢片来讲,异常涡流损耗约占损耗的50/100左右;
磁滞损耗:铁磁材料在反复磁化的过程中磁畴反转及旋转时磁畴边界摩擦所消耗的能量损耗称磁滞损耗。磁滞损耗与硅钢片内部的结晶方位、结晶纯度、内部晶粒的畸变等有关。是铁磁材料在反复交变磁化过程中由于磁滞现象所产生的损耗。磁滞损耗与频率成正比,磁滞损耗的大小与磁滞回线的面积成正比,磁滞回线的面积越小,磁滞损耗也就越小。磁滞回线的面积又和最大磁密Bm的平方成正比,磁滞损耗与最大磁密Bm的平方成正比,磁滞回线取决于材料的特性并且是磁通密度峰值的函数,占铁芯损耗的80%。降低硅钢片损耗的方法:单从硅钢片材料制造方法上,要求降低硅钢片的自身损耗,以降低变压器铁芯的空载损耗;
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