3) △T=hcPc+hwPw (4) Р P输出功率、 K波形常数、 F工作频率、 N绕组匝数、Р Bm工作磁感、 S 铁芯截面、 I工作电流、 △T铁芯温升、Р Pc铁芯损耗、 Pw绕组铜损、 hc和hw—由实验确定的系数Р 由(3)式不难看出,提高工作磁感Bm和频率F,可以得到大的输出功率,或者说在保持相同功率的前提下,可以减少铁芯的截面积S和绕组匝数N。但工作磁感Bm的提高是有限制的,它受到材料饱和磁感Bs的制约;而工作频率F则可以提高几个数量级,从而可使变压器的体积重量显著减少。例如,原70kw的铁路用电源变压器(16.2/3Hz)重达800kg,当采用纳米晶软磁合金铁芯、工作频率为16KHz时,变压器的重量不足25kg。当然,随着工作频率的提高必将引起铁芯损耗明显增加,从而导致(4)式中温升△T的升高;工作频率越高,铁芯损耗越大,变压器的温升就越高,甚至不能正常工作。Р 因而对高频大功率变压器而言,当工作频率在10—50KHz、输出功率从几个KW到几十个KW、工作效率在90%以上、同时要求体积小、重量轻、温升低时,高频大功率变压器铁芯材料必须具备以下三个条件:即具有高饱和磁感、高磁导率、高频低损耗。Р 高频大功率变压器以往多采用铁氧体磁芯。由于铁氧体磁芯饱和磁感低、磁导率低、居里温度低,因而变压器的体积大、工作点低、温度特性差、工作状态不稳定,而且大规格的铁氧体磁芯制作又特别困难,导致铁氧体磁芯的制造成本巨增。Р 而纳米晶软磁合金却完全具备高频大功率变压器铁芯必须具备的三个条件,并且在铁芯规格尺寸方面不存在任何问题,完全可以取代以往采用的铁氧体磁芯,把高频大功率变压器的技术水平提高到一个新的高度;所以纳米晶软磁合金目前已成为高频大功率变压器铁芯的首选材料,也可以讲,高频大功率变压器是纳米晶软磁合金的一个独特应用领域。
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