配电变压器的主要硅钢材料及其构造
变压器主体的主要材料包括磁路材料、电路材料、绝缘材料、结构材料等,其硅钢材料用途和类别。
在变压器中,对硅钢性能的要求主要是:
①铁损低,这是硅钢片质量的最重要指标。各国都根据铁损值划分牌号,铁损愈低,牌号愈高。②较强磁场下磁感应强度(磁感)高,这使电机和变压器的铁心体积与重量减小,节约硅钢片、铜线和绝缘材料等。③表面光滑、平整和厚度均匀,可以提高铁心的填充系数。⑤表面绝缘膜的附着性和焊接性良好,能防蚀和改善冲片性。 变压器通常采用冷轧取向硅钢片,以确保其空载的能效水平。冷轧取向硅钢片按照性能和加工方式,又可分为普通冷轧取向硅钢片、高导磁硅钢片(或高磁感硅钢片)、激光刻痕硅钢片。通常,将50Hz,800A交变磁场(峰值)下,铁心所达到的最小磁极化强度B800A=1.78T~1.85T的硅钢片称为普通硅钢片,记为“CGO”,而B800A=1.85T以上的硅钢片记为高导磁硅钢片(高磁感硅钢片),记为“Hi-B钢”,Hi-B钢其与常规硅钢片的主要区别在于:Hi-B钢的高斯方位织构度非常高,即在易磁化方向上的硅钢晶粒排列位向整齐度非常高,工业上采用二次再结晶过程制造含硅量为3%的硅钢片,Hi-B钢的晶粒位向与轧制方向的平均偏差为3°,而普通硅钢片为7°,从而使得Hi-B钢有更高的磁导率,通常其B800A可达到1.88T以上,提高了高斯方位织构度以及磁导率可降低铁损。Hi-B钢的另一个特点是钢片表面附有的玻璃膜和绝缘涂层的弹性张力为3~5N/mm2,较普通取向硅钢片的1~2 N/mm2更优,钢带表面的高张力层可减少磁畴宽度,减少异常涡流损耗。故Hi-B钢比常规取向硅钢片具有更低的铁损值。 激光刻痕硅钢片则是在Hi-B钢的基础上,通过激光束照射技术,使其表面产生微小的应变,进一步磁轴细化,实现更低的铁损。激光刻痕硅钢片不能进行退火处理,因为提高温度,则激光处理效果便会消失。 不同牌号的硅钢片其物理特性基本相当,密度基本都是7.65g/cm3。对于同种类硅钢片而言,其性能质量主要区别还是在硅的含量以及生产过程的工艺影响。