电工钢 ›› 2025, Vol. 7 ›› Issue (3): 27-.
程灵1,韩钰1,邓凯伟1,马光1,杨光2
CHENG Ling1, HAN Yu1, DENG Kaiwei1, MA Guang1, YANG Guang2
摘要: 基于高性能软磁材料的隔离型直流变压器是支撑大规模新能源直流汇集升压、多电压等级直流组网、直流输配互联的核心装备。采用OM、EBSD和TEM技术分析了自主研制的0.15 mm取向硅钢、0.10 mm超薄硅钢及0.025 mm非晶合金带材的微观组织与晶粒取向,采用任意波形磁场激励测量系统研究了三种软磁材料的中频电磁特性,采用COMSOL多物理场有限元软件开展了直流变压器中隔离变压器铁心模型和绕组建模及仿真分析,搭建了基于三种软磁材料的中频隔离变压器实物模型并完成试验验证。结果表明:完全不同的材料微观组织结构特征导致不同的中频磁性能和磁致伸缩特性;在100 Hz~1 kHz中频段,0.10 mm超薄硅钢材料损耗不同程度高于0.15 mm取向硅钢,而400 Hz/35 kVA额定设计条件下,0.10 mm超薄硅钢中频变压器模型空载损耗较0.15 mm取向硅钢中频变压器模型低20.7 %,后者优势在于100~200 Hz损耗低、中频噪声最小、容量拓展提升空间大;非晶合金中频变压器模型空载损耗最低,但负载损耗和噪声最大。探讨了三种高性能软磁材料在未来不同场景、不同容量隔离型直流变压器中的应用前景。