电 抗 器 培 训 教 参
(物 料 部 分 )
第三单元:导电材料基础认识及其分类
第四单元: 绝缘材料基础认识及其分类
第五单元: 结构材料基础认识
第一单元: 电抗器,变压器用材料及器件的主要分类
1.1 概述
电子变压器是电子各通迅设备不可少的器件之一,在信息化时代的今天,更得到迅速的发展.电子变压器由各种材料和器件组成.电子变压器的技术进步,离不开组成电子变压器的材料和器件的发展.
我司现做的电抗器,(铁芯电感器)也是电子变压器的一个分支部分,它的技术进步与发展同样离不开电子变压器材料和器件的发展
1.2原理
电子变压器和电抗器是一种应用电磁感应原理在电器中传递能量和信息的电磁装置,组成它的材料主要有四大类,磁性材料,导电材料,绝缘材料,结构材料,
1.3用途
磁性材料: 磁性材料的作用是组成磁通路(磁路),它主要由含铁,钴,镍的材料组成
导电材料: 导电材料的作用是组成电通路(电路) ,它主要由导电的金属或其它材料组成
绝缘材料: 绝缘材料的作用是组成绝缘系统,它由不导电的有机或无机物组成.
结构材料: 将各部分进行有效的连接,并保证其装配的安全性
1.4重要性
在电子变压器各电抗器中的四在材料中,各部分都有起到了至关重要的作用,且缺一不可,但最主要的是两大材料,即磁性材料,同绝缘材料.这是因为导电材料的特性除了其本身的特性外(导电性),其它的主要是取决于绝缘材料,而结构材料则是由电子变压器同电抗器的设计所决定的,
第二单元:磁性材料基础认识及其分类3d智能打印机
2.1.磁性材料分类
磁性材料分为软磁材料和硬磁材料两种,电抗器用的磁性材料为软磁材料,所谓软磁材料,就是在外加磁场的作用下产生磁性,外磁场消失其磁性随之基本消失的材料,
软磁材料的分类如下:分类方法很多
2.1.1按材料的性质分
软磁材料按性质分为金属磁性材料和金属氧化物材料
A金属软磁性材料的种类很多,其中最常用的有:
1,硅钢片
2,精密软磁合金(坡莫合金)
3,非晶合金
4,超微晶合金
B, 金属氧化物材料种类就是铁氧体材料
2.1.2按结晶状态分
A,晶态合金, 如硅钢片,坡莫合金
B,非晶态合金,如钴基非晶态合金,铁基非晶态合金
C,尖晶石型,如铁氧体
2.1.3按化学成份分为
A,对金属磁性材料而言有
1,铁硅合金
2,铁镍合金
3,铁硅铝
4,铁钴合金
B对金属氧化物材料
1,锰锌铁氧体
2,镍锌铁氧体
3,镁锌铁氧体
2硅钢片
电抗器中使用的磁性材料主要是硅钢片,硅钢片是一种含硅量在5%以下的铁硅合金一般其含硅量在2.3%--3.6%之间
在铁中加入硅的原因是为了降低其铁损.及提高弱磁场的磁导率,随着含硅量的提高,钢的电阻,但强度各硬度也增加,脆性也增加,从而增加了其的加工难度,.因此,从加工的角度来考虑,含硅量不宜过高,
2.2,1硅钢片的分类
硅钢片按含硅量可分为高硅钢片,低硅钢片,按加工工艺分为热轧硅钢片,冷轧硅钢片,按晶料取向分为,有取向硅钢片,无取向硅钢片.
硅钢片
热轧硅钢片 冷轧硅钢片
低硅钢 高硅钢 无取向硅钢 有取向硅钢 取向薄带
低硅钢：
a.含硅量为0.8%-2.8%
b.牌号为D1和D2级 用于电机或小型变压器
c.无取向
隔磁片d.厚度为0.5和0.6mm
高硅钢
a.含硅量为2.8-4.8%
b.牌号为D3和D4级
c.无取向性，但沿轧制方向的磁性能好
无取向硅钢带
a.含硅量在2.5%以下
b.牌号为35W，50W，65W无取向
c.厚度为0.35，0.5，0.65mm
d.用于电机和小型电子变压器
取向硅钢带
a.含硅量为2.8%-3.5%
b.牌号为27Q，30Q，35Q
c.晶粒取向
d.厚度为0.23，0.27，0.35mm
取向硅钢薄带
a.含硅量为2.8%-3.5%
b.牌号为DG2-DG6
c.晶粒取向
d.厚度为0.2，0.1，0.08，0.05，0.03，0.025mm 用于400Hz上的变压器
e.2.2.2硅钢片的基本特性,
电气特性
A,铁损;
指硅钢片在规定频率及磁感应强度为正弦波时,在某一磁感应强度值下的单位铁损,单位是W/KG ,也就是相当人们常说的汽车每100公里要烧掉多少油一样的道理,
例如：铁损P1.5/50 4.7W/KG 表示在频率为50Hz磁感应强度为1.5T时每千克铁心损耗为4.7W。
电抗器的损耗由三部组成：A铜损 B铁损 C附加损耗
铁损包括：涡流损耗 磁滞损耗 剩余损耗
B.磁感应强度
指硅钢片在规定的频率及磁感应强度为正弦波时,当交流磁场的峰值达到某一标定时的磁感应强度,单位为T, 就是特斯拉, 1特斯拉==10000高斯
磁感应强度值
JNEX-Core 1.28T
抗坏血酸过氧化物酶取向硅钢片厚度为0.23mm B≥1.92T H8
无取向硅钢片厚度为0.35mm B≥1.56T H8
铁基非晶铁心 B≥1.38T H8
铁氧体铁心 B≥0.37T H8
对于磁性材料通常要求磁感应强度B越大越好。
各种磁性材料饱和磁感应强度为：
铁钴合金为2.3～2.4T，
硅钢为1.75～2.2T，
铁基非晶合金为1.25～1.75T，CF-117 CF-84
铁基微晶纳米晶合金为1.1～1.5T，
铁硅铝合金为1.0～1.6T，
高磁导铁镍坡莫合金为0.8～1.6T，
钴基非晶合金为0.5～1.4T，
铁铝合金为0.7～1.3T，
铁镍基非晶合金为0.4～0.7T，
锰锌铁氧体为0.3～0.7T。
C.层间电阻
硅钢征的表面涂有一层绝缘涂层,它使用得每一块叠装的硅钢片彼此之间形成一定的绝缘,它能常为无机质灰涂层,或是半有机淡褐涂层.对无取向硅钢片要求层间电阻大于等于3Ωcm2/片,对于取向硅钢片要求大于等于30Ωcm2/片.
D．磁导率
电流产生磁场，但电流在不同的介质中产生的磁感应强度起不同的。为了表征这种特性，将不同的磁介质用一个系数μ来表示，μ称为介质磁导率，表征物质的导磁能力。在介质中，μ越大，介质中磁感应强度B就越大。
各种磁性材料的最大相对磁导率：
JNEX-Core 含Si 6.5% 材料厚 0.10 μ值为23000
取向硅钢带 材料厚 0.23 μ值为 92000
无取向硅钢带 材料厚 0.35μ值为 18000
铁基非晶 μ值为 300000
铁氧体 μ值为 3500
磁导率影响电抗器的电感量。
E．磁滞伸缩系数
磁性材料磁化过程中发生沿磁化方向伸长(或缩短)，在垂直磁化方向上缩短(或伸长)的现象，叫做磁致伸缩。它是一种可逆的弹性变形。材料磁致伸缩的相对大小用磁致伸缩系数λ表示，即 ：
λ=Δl/l
式中， Δl和l分别表示磁场方向的绝对伸长与原长。在发生缩短的情况下，l为负值，因而λ
也为负值。当磁场强度足够高，磁致伸缩趋于稳定时，磁致伸缩系数λ称为饱和磁致伸缩系数，用λs表示。
各种磁性材料的磁滞伸缩系数（T条件：λ10/400）(B=10000Gs f=400Hz)
JNEX-Core λ 0.1X10-6
取向硅钢带 λ 3X10-6
无取向硅钢带 λ 7.8X10-6
铁基非晶 λ 27X10-6
铁氧体 λ 21X10-6
磁滞伸缩系数λ影响电抗器的噪音，λ越大电抗器的声音越大。
2.3常用硅钢片材料牌号对照,以及其意义
A,冷轧无取向硅钢片
新日铁 川崎 武钢 国标 铁损P1.5/50
H12 RM12 W360 DW360 3.6W/KG
H18 RM18 W430 DW470 4.7W/KG
H23 RM23 W630 DW600 6.2W/KG
H50 RM50 W1000 DW1300 13W/KG
B,冷轧取向硅钢片
新日铁 川崎 武钢 国标 铁损P1.7/50
Z10 RG10 DQ151 1.51W/KG
Z11 RG11 1.66W/KG
2.3.2按厚度有 0.23 0.27 银行门0.30 0.35 0.50 0.60
2.3.3常用硅钢片尺寸
玻璃模具设计
常用的硅钢,通常有多种结构,市面上常有的分为
EI型 UI型 EE型 CD型, ED型 环型. R型 HSD型, BSD型
其中常用的硅钢片是EI型,EI型硅钢片(单相)通常尺寸有
EI14
EI16
EI19
EI24
EI28
EI35
EI38
EI41
EI48
EIB48
EI54
声纳浮标EIB54
EI57
EIB57
EI60
EI64
EIB64
EI66
EIB66
EI76.2
EIB76.2
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