ما هو الفرق الأساسي بين مبدأ العمل لمحول النوع الجاف غير المتبلور والمحولات التقليدية؟

تستخدم المحولات التقليدية ألواح الصلب السيليكون كمواد أساسية في قلب الحديد ، ويمثل هيكلها البلوري ترتيب شعرية مرتبة للغاية. سيؤدي هذا الهيكل الدوري إلى فقدان كبير للطاقة في المجال المغناطيسي بالتناوب بسبب التباطؤ في توجيه المجال المغناطيسي (فقدان التباطؤ) وتحريض الدوامة الحالية (فقدان تيار الدوامة) ، ويمثل خسارة عدم التحميل ما يصل إلى 60 ٪ -70 ٪ من إجمالي الخسارة.
يكمن اختراق مواد السبائك غير المتبلورة في البنية المجهرية لترتيبها الذري المضطرب. من خلال تقنية التبريد السريعة (معدل التبريد من 10^6 ℃/ثانية) ، يتخطى المعدن المنصهر مرحلة تكوين نواة البلورة أثناء عملية التصلب ويشكل سبيكة صلبة مع ذرات موزعة عشوائيًا (مثل نظام Fe-Si-B). يعطي هذا الهيكل المضطرب المادة ثلاث خصائص رئيسية:
الخواص المغناطيسي: لا يوجد تفضيل لاتجاه المغنطة ، ويتم تقليل مقاومة عكس المجال المغناطيسي بأكثر من 90 ٪ ؛
الإكراه المنخفض للغاية (<10 A/M): يتم تقليل منطقة حلقة التباطؤ إلى 1/5 من أوراق الصلب السيليكون ؛
مضاعفة المقاومة (130 μΩ · سم مقابل 47 μΩ · سم للصلب السيليكون): يتم قمع فقدان تيار الدوامة بشكل كبير.
في تكلفة دورة الحياة للمحولات ، تمثل خسارة عدم التحميل أكثر من 40 ٪. محول النوع الجاف من السبائك غير المتبلورة يحقق قفزة في كفاءة الطاقة من خلال الآليات التالية:
ترقية الأبعاد للقمع الحالي الدوامة
تعتمد صفائح الفولاذ السيليكون التقليدية على عزل الطلاء لتقليل التيارات الدوامة للطبقة البينية ، في حين أن سمك شرائط السبائك غير المتبلور لا يتراوح من 25 إلى 30 ميكرون (1/10 من أوراق الصلب السيليكون) ، إلى جانب المقاومة العالية للغاية ، مما يقلل من خسائر تيار الدوامة إلى 1/20 من المحولات التقليدية.
البيانات المقاسة: إن فقدان عدم التحميل لمحول من النوع الجاف غير المتبلور 500 كيلو فولت في 120 واط ، في حين أن محول الصلب السيليكون نفسه هو 450 واط ، ويتجاوز توفير الطاقة السنوي 2800 كيلو واط ساعة.
تعتمد المحولات التقليدية التي تُعرف بالزيت على الدورة الدموية للزيت المعدني لتبديد الحرارة ، والتي لديها مشاكل مثل القابلية للاشتعال والصيانة المعقدة. تحقق المحولات غير المتبلورة من النوع الجاف اختراقات ثورية من خلال التحسين الديناميكي الحراري الثلاثي:
تصميم اقتران حراري للملعقة الأساسية
درجة حرارة التشغيل في قلب السبائك غير المتبلور أقل من 15-20 ℃ من تلك الموجودة في الصلب السيليكون ، جنبًا إلى جنب مع لفائف العزل من الفئة H التي يلقي بواسطة فراغ راتنج الايبوكسي ، لتشكيل قناة تبديد الحرارة التدرج.
طوبولوجيا مجرى الهواء الأمثل
يزيد تخطيط مجرى الهواء الذي تم محاكاته بواسطة CFD (ديناميات السائل الحسابي) من كفاءة الحمل الحراري في الهواء بنسبة 40 ٪ ، وارتفاع درجة الحرارة هو ≤100K (معيار IEC 60076-11).
نظام المواد المضادة للتأمل
إن استقرار النفاذية المغناطيسية للسبائك غير المتبلورة في نطاق التردد العالي من 2 كيلو هرتز-10 كيلو هرتز أفضل من تلك الموجودة في الصلب السيليكون. جنبا إلى جنب مع طبقة التدريع المغناطيسي النانوية ، يمكن قمع الخسارة التوافقية إلى أقل من 3 ٪.
إجمالي تكلفة دورة الحياة (TCO) للمحولات الجافة غير المتبلورة أقل من 30 ٪ من المنتجات التقليدية:
فوائد كفاءة الطاقة: استنادًا إلى دورة حياة مدتها 20 عامًا ، يمكن أن يوفر منتج من فئة 500 كيلو فولت في الساعة 56000 كيلو واط ساعة من الكهرباء ويقلل من انبعاثات CO₂ بمقدار 45 طنًا ؛
تكاليف الصيانة: يقلل التصميم الخالي من النفط من عمليات الصيانة بنسبة 90 ٪ ، ويتجاوز MTBF (متوسط ​​الوقت بين الفشل) 180،000 ساعة ؛
أرباح السياسة: يتوافق مع معايير كفاءة الطاقة من المستوى الأول مثل IEC TS 63042 و GB/T 22072 ، وتتمتع بدعم حكومي تصل إلى 15 ٪.
مدفوعًا بهدف "الكربون المزدوج" ، احتل محول النوع الجاف غير المتبلور 23 ٪ من سوق محولات التوزيع العالمي (بيانات Frost & Sullivan 2023) ، ويسارع تغلغله إلى حقول راقية مثل مراكز البيانات ، وطاقة الرياح البحرية ، و Maglev عالية السرعة. إن ابتكارها التعاوني للمواد والهيكل وكفاءة الطاقة لا يعيد تعريف الحدود الفنية للمحولات فحسب ، بل يصبح أيضًا لغزًا رئيسيًا في بناء شبكة ذكية خسارة صفرية .