การพัฒนาใหม่บางอย่างในหม้อแปลงไฟฟ้าในระบบจ่ายไฟ

บทนำ ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา ราคาของวัสดุหลักและวัสดุนำไฟฟ้าที่ใช้ในหม้อแปลงไฟฟ้าอิเล็กทรอนิกส์ในอุปกรณ์จ่ายไฟได้เพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง และวัตถุดิบต้นน้ำได้กลายเป็นตลาดของผู้ขาย' ในฐานะผู้ใช้ไฟฟ้าของหม้อแปลงไฟฟ้าปลายทาง พวกเขาสามารถเลือกและซื้อในระดับโลกเพื่อสร้างตลาดผู้ซื้อ' ในตำแหน่งตรงกลางของอุตสาหกรรมหม้อแปลงไฟฟ้า มีเพียงการใช้ถนนแห่งนวัตกรรมทางเทคโนโลยีเท่านั้นที่เราสามารถกำจัดภาวะที่กลืนไม่เข้าคายไม่ออกของความโกรธที่ปลายทั้งสองข้าง อย่างไรก็ตาม ในอุตสาหกรรมหม้อแปลงไฟฟ้าที่เติบโตเต็มที่ นวัตกรรมทางเทคโนโลยีนั้นยากกว่า แต่การปรับปรุงลิงก์เล็กๆ น้อยๆ ทุกครั้งสามารถนำแนวคิดใหม่ๆ และผลิตภัณฑ์ใหม่เข้ามาได้ ดังนั้น บทความนี้จะแนะนำการพัฒนาใหม่บางอย่างในหม้อแปลงไฟฟ้าอิเล็กทรอนิกส์ในอุปกรณ์จ่ายไฟในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมาจากสี่ด้าน: วัสดุใหม่ โครงสร้างใหม่ หลักการใหม่ และผลิตภัณฑ์ใหม่ สำหรับผู้อ่าน' อ้างอิง โปรดแก้ไขฉันหากมีสิ่งที่ไม่เหมาะสม ในการก้าวสู่เส้นทางแห่งนวัตกรรมทางเทคโนโลยี เราต้องจำเป้าหมายที่จะบรรลุให้ได้เสมอ หม้อแปลงไฟฟ้าอิเล็กทรอนิกส์ในแหล่งจ่ายไฟ เช่นเดียวกับผลิตภัณฑ์ทั้งหมดที่เป็นสินค้าโภคภัณฑ์ ดำเนินการนวัตกรรมทางเทคโนโลยีใดๆ และต้องทำหน้าที่เฉพาะภายใต้เงื่อนไขการใช้งานเฉพาะ เพื่อให้ได้อัตราส่วนประสิทธิภาพต่อราคาที่ดีที่สุด ผลิตภัณฑ์ไฟฟ้าในปัจจุบันมักมีลักษณะเป็น"เบา บาง สั้น และเล็ก" ไปสู่การย่อขนาดและการพกพา หม้อแปลงไฟฟ้าต้องปรับให้เข้ากับความต้องการด้านปริมาตรและน้ำหนักของผลิตภัณฑ์ไฟฟ้าในฐานะผู้ใช้ ในเวลาเดียวกัน ราคาของวัตถุดิบ (วัสดุหลักและวัสดุนำไฟฟ้า) สำหรับหม้อแปลงไฟฟ้าได้เพิ่มขึ้น ดังนั้นวิธีการลดปริมาตรและน้ำหนักและวิธีลดต้นทุนจึงกลายเป็นทิศทางหลักของการพัฒนาหม้อแปลงไฟฟ้าในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา 1. วัสดุใหม่ 1.1 เหล็กกล้าซิลิกอน เหล็กกล้าซิลิกอนเป็นวัสดุหลักที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในหม้อแปลงไฟฟ้าอิเล็กทรอนิกส์ในอุปกรณ์จ่ายไฟความถี่อุตสาหกรรม เพื่อลดปริมาณแกนกลางในหม้อแปลงไฟฟ้า ต้องเพิ่มความหนาแน่นของฟลักซ์แม่เหล็กที่ใช้งานได้ (ความหนาแน่นแม่เหล็กที่ใช้งานได้) ของเหล็กซิลิคอน ความหนาแน่นแม่เหล็กในการทำงานของเหล็กซิลิกอนถูกกำหนดโดยทั้งความหนาแน่นของฟลักซ์แม่เหล็กอิ่มตัวและการสูญเสีย เนื่องจากประสิทธิภาพเป็นดัชนีประสิทธิภาพที่สำคัญของหม้อแปลงไฟฟ้า ผลิตภัณฑ์ด้านพลังงานจำนวนมากจึงต้องการการสูญเสียขณะสแตนด์บายเพื่อประหยัดพลังงาน การสูญเสียแกนกลางของหม้อแปลงไฟฟ้าอิเล็กทรอนิกส์เป็นองค์ประกอบหลักของการสูญเสียสแตนด์บาย ดังนั้นจึงมีการเสนอข้อกำหนดที่ชัดเจนและเข้มงวดเกี่ยวกับประสิทธิภาพหรือการสูญเสียของหม้อแปลงไฟฟ้าอิเล็กทรอนิกส์ ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา ราคาของเหล็กซิลิกอนรีดเย็นทั้งแบบเชิงเดี่ยวและแบบไม่มีทิศทางได้ปรับตัวสูงขึ้น เมื่อเทียบกับแกนประเภท R, CD-type และ EI แกน Toroidal แบบขดสามารถประหยัดได้มากกว่า 20% ของต้นทุนวัสดุหลักเนื่องจากการใช้วัสดุน้อยลง ขอบเขตการใช้งานในหม้อแปลง แกนวงแหวนที่มีบาดแผลสามารถให้ประสิทธิภาพการทำงานของเหล็กซิลิกอนรีดเย็นที่มุ่งเน้น ความหนาแน่นของแม่เหล็กในการทำงานสูงกว่ามากเมื่อเทียบกับเหล็กแผ่นรีดเย็น ในเวลาเดียวกัน ซึ่งแตกต่างจากแกนเหล็กประเภท R, CD และ EI วัสดุเหล็กซิลิกอนสามารถใช้ประโยชน์ได้อย่างเต็มที่ จะไม่มีขยะจากมุม และอัตราการใช้วัสดุสามารถเข้าถึงได้มากกว่า 98% ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา มีการปรับปรุงอย่างมากในเหล็กซิลิกอนรีดเย็น เหล็กกล้าซิลิกอนรีดเย็นที่ผลิตในประเทศ 0.23 มม. ของ 23Q110 มีความหนาแน่นของฟลักซ์แม่เหล็กที่ใช้งานได้ 1.7 T และ 50 Hz และการสูญเสียน้ำหนักต่อหน่วยคือ 1.10 Wkg เหล็กกล้าซิลิกอนรีดเย็นที่มีความหนา 0.23 มม. P1.750 ที่ผลิตในญี่ปุ่นคือ 0.88Wkg หลังจากการรักษาพื้นผิวของแถบเหล็กซิลิกอนเคลือบด้วยการเคลือบแรงดึง P1.750 จะลดลงเหลือ 0.7Wkg การเปลี่ยนกระบวนการหลอมเพื่อปรับแต่งโดเมนแม่เหล็ก P1.750 ลดลงเป็น 0.55 ~ 0.45Wkg ซึ่งต่ำกว่าเหล็กซิลิกอนรีดเย็นแบบไม่เน้นความหนา 0.35 มม. ที่มีความหนาแน่นแม่เหล็ก 1.5T และ 50Hz (P1.1) 550) ของ 2Wกก. ภายใต้เงื่อนไขของการสูญเสียเดียวกัน ความหนาแน่นของแม่เหล็กในการทำงานของเหล็กซิลิกอนรีดเย็นที่เน้นความหนา 0.23 มม. สามารถเข้าถึง 1.85T หากได้รับเลือกให้ประมวลผลแกน toroidal จะสูงกว่าความหนาแน่นแม่เหล็กในการทำงานของเหล็กซิลิกอนรีดเย็นแบบไม่เน้น 1.23 เท่า 1.5 ตัน ส่วนแกนและปริมาตรสามารถลดลงได้มากกว่า 23% ทุกวันนี้ หม้อแปลงไฟฟ้ากำลังความถี่แกนเหล็กชนิด EI ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในอะแดปเตอร์จ่ายไฟของเครื่องชาร์จโทรศัพท์มือถือและเครื่องใช้ในครัวเรือนและบางครั้งเกิดความร้อนสูงเกินไป แกน EI ประกอบด้วยแผ่นเจาะรูรูปตัว EI หนึ่งในห้าของความยาวของแผ่นเจาะรูรูปตัว E เป็นมุมฉากกับทิศทางตามยาว (ทิศทางการวางแนว) เพื่อให้ทนต่อสนามแม่เหล็กตามขวาง โดยทั่วไปจะใช้เหล็กซิลิกอนรีดเย็นแบบไม่มีทิศทาง ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา บริษัท Kawasaki ของญี่ปุ่นได้พัฒนาเหล็กกล้าซิลิกอนรีดเย็นแบบ RGE ซีรีส์ที่สามารถนำมาใช้สำหรับแกน EI ได้ ความหนา 0.35 มม. ความหนาแน่นแม่เหล็กอิ่มตัวตามยาว 1.80 ~ 1.90 T ความหนาแน่นแม่เหล็กความอิ่มตัวด้านข้างคือ 1.825T และการสูญเสีย P1.750 คือ 1.10 ~ 1.25Wkg ในเวลาเดียวกัน ฟิล์มฉนวนค่อนข้างบาง และประสิทธิภาพการปั๊มดี ใช้เพื่อสร้างแกนเหล็กความหนาแน่นของแม่เหล็กที่ใช้งานได้มากกว่า 1.7T ซึ่งเท่ากับ 15% สูงกว่าเหล็กกล้าซิลิกอนรีดเย็นที่ไม่เน้นด้าน ส่วนหลักและปริมาตรสามารถลดลงได้มากกว่า 15% และการสูญเสียจะลดลงอย่างมาก , จะไม่มีความร้อนสูงเกินไป. บริษัท Kawasaki ของญี่ปุ่นยังได้พัฒนาเหล็กแผ่นรีดเย็นชนิด non-Oriented ซึ่งมีความหนาแน่นของสนามแม่เหล็กที่มีความอิ่มตัวสูง ความหนา 0.5 มม. ปริมาณซิลิกอนน้อยกว่า 1%, 0.6% และปริมาณอลูมิเนียมคือ 0.3% หลังจากเพิ่ม 0.52% นิกเกิลความหนาแน่นแม่เหล็กอิ่มตัวคือ 1.96T , การสูญเสีย P1.550 คือ 3Wkg. การใช้มันเป็นวัสดุหลัก EI ความหนาแน่นของแม่เหล็กที่ใช้งานได้ยังสามารถเป็น 1.7T แต่การสูญเสียค่อนข้างมาก เป็นที่น่าสังเกตว่า ในฐานะที่เป็นหม้อแปลงไฟฟ้าประเภทใหญ่ การใช้วัสดุหลักที่มีความหนาแน่นของแม่เหล็กที่ใช้งานได้สูงสามารถลดจำนวนรอบของขดลวดและลดปริมาณทองแดง แทนที่จะลดส่วนแกนและปริมาตร ภายใต้สถานการณ์ที่ราคาของวัสดุทองแดงสูงกว่าวัสดุหลักมาก อาจเป็นแผนการปรับปรุงการออกแบบที่ดีกว่า 1.2 ซอฟต์เฟอร์ไรต์ ซอฟต์เฟอร์ไรท์เป็นวัสดุหลักที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในหม้อแปลงไฟฟ้าอิเล็กทรอนิกส์ในอุปกรณ์จ่ายไฟความถี่ปานกลางและความถี่สูง เฟอร์ไรท์แบบนิ่มมีความหนาแน่นของสนามแม่เหล็กที่อิ่มตัวต่ำ การซึมผ่านต่ำ และอุณหภูมิคูรีเมื่อเทียบกับวัสดุแม่เหล็กอ่อนที่เป็นโลหะ ต่ำเป็นจุดอ่อนที่สำคัญ โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่ออุณหภูมิ Curie ต่ำ ความหนาแน่นแม่เหล็กอิ่มตัว Bs และการสูญเสียพลังงานต่อหน่วยปริมาตร Pcv จะเปลี่ยนไปตามอุณหภูมิ อุณหภูมิเพิ่มขึ้น Bs ลดลง Pcv เริ่มลดลงและเพิ่มขึ้นหลังจากถึงจุดหุบเขา ดังนั้นภายใต้สภาวะที่มีอุณหภูมิสูง ตราบใดที่ Bs ยังคงอยู่ในระดับสูง สามารถเลือก Bm ความหนาแน่นของสนามแม่เหล็กที่ใช้งานได้สูงขึ้น ซึ่งจะช่วยลดจำนวนรอบของขดลวด ลดปริมาณทองแดงที่ใช้และต้นทุน วัสดุเฟอร์ไรต์อ่อนนุ่มที่มีอุณหภูมิสูงและความอิ่มตัวของสีสูงยังสามารถขยายขีดจำกัดอุณหภูมิด้านบนของหม้อแปลงอิเล็กทรอนิกส์เป็น 120 หรือแม้แต่ 150 ประโยชน์ ตัวอย่างเช่น หม้อแปลงไฟฟ้าความถี่สูงในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ยานยนต์ต้องใช้เฟอร์ไรท์ที่มีความหนาแน่นสูงที่มีอุณหภูมิสูงและอิ่มตัวสูงเพื่อทำงานภายใต้สภาวะอุณหภูมิสูงโดยมีการเปลี่ยนแปลงอย่างมากในสภาวะอุณหภูมิภายนอกและความร้อนในห้องเครื่องยนต์ ในฐานะที่เป็นเฟอร์ไรท์ชนิดอ่อน MnZn สำหรับหม้อแปลงไฟฟ้าความถี่กลางและความถี่สูง ซึ่งเป็นตัวแทนของบริษัท TDK ของญี่ปุ่น' ได้มีประสบการณ์คร่าวๆ เกี่ยวกับกระบวนการพัฒนาของ PC30→PC40→PC44→PC50→PC47→PC95→PC90 ภายใต้สภาวะการทดสอบที่ 100℃, 100kHz และ 200mT การสูญเสียพลังงานต่อหน่วยปริมาตรจะลดลง ตามข้อมูลที่เผยแพร่โดยบริษัทในเดือนเมษายน 2549 PC30 คือ 600mW/cm3; PC40 คือ 420 mW/cm3; PC44 คือ 340 mW/cm3; PC47 คือ 270 mW/cm3 อย่างไรก็ตามความหนาแน่นของฟลักซ์อิ่มตัว Bs ต่ำกว่า 100 คุณประโยชน์ PC30, PC40 และ PC44 นั้นโดยทั่วไป 390 mT, PC47 คือ 410 mT ซึ่งอยู่ไกลจากค่าทางทฤษฎีที่ 600 mT และไม่ถือว่าเป็นอุณหภูมิสูงและฟลักซ์อิ่มตัวสูง วัสดุความหนาแน่น ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา เพื่อแข่งขันกับวัสดุแม่เหล็กอ่อนที่เป็นโลหะในการประยุกต์ใช้หม้อแปลงอิเล็กทรอนิกส์ มีการพัฒนาวัสดุเฟอร์ไรต์ MnZn ที่มีความหนาแน่นของสนามแม่เหล็กสูงและอิ่มตัวสูง ญี่ปุ่น&บริษัท FDK #39;s พัฒนาชุด 4H ของอุณหภูมิสูงและวัสดุความหนาแน่นแม่เหล็กอิ่มตัวสูงในเดือนมีนาคม 2003 ในหมู่พวกเขา Bs ของ 4H45 และ 4H47 คือ 520 mT และ 530mT ที่ 25 ℃, 450mT และ 470mT ที่ 100 ℃ แต่ที่ 100 ℃ Pcv ที่สูญเสียพลังงานค่อนข้างสูง ตามลำดับ 450mW/cm3 และ 650mW/cm3 ตามลำดับ ตามรายงาน FDK ได้พัฒนาวัสดุ 4H50 ภายใต้สภาวะห้องปฏิบัติการ Bs ที่ 100°C คือ 490 mT แต่ Pcv ค่อนข้างใหญ่ที่ 800 mW/cm3 บริษัท TDK ของญี่ปุ่นได้พัฒนาวัสดุ PC90 ในเดือนกันยายน 2547 ที่ 25 ℃ Bs คือ 540mT และ Pcv คือ 680 mW/cm3; ที่ 100 ℃ Bs คือ 450 mT และ Pcv คือ 320mW / cm3 ซึ่งสูงกว่าระดับวัสดุ 4H45 บริษัท TOKIN ได้พัฒนาวัสดุ BH3 ที่อุณหภูมิ 25 องศาเซลเซียส Bs คือ 540 mT และ Pcv คือ 600 mW/cm3; ที่ 100°C Bs คือ 440 mT และ Pcv คือ 370 mW/cm3 NICERA ได้พัฒนาวัสดุ BM30 โดยมี Bs 540 mT และ Pcv 720 mW/cm3 ที่ 25°C; ที่ 100°C Bs 450mT และ Pcv 320mW/cm3 วัสดุเฟอร์ไรท์ที่มีธาตุเหล็กสูงและสังกะสีต่ำที่พัฒนาโดย Hitachi Metals, Bs คือ 563 mT ที่ 25 ℃; 560 mT ที่ 100 ℃ โดยทั่วไปไม่เปลี่ยนแปลง 150 ℃ คือ 490 mT แต่ที่ 100 ℃, 100 kHz ภายใต้เงื่อนไขการทดสอบ 200 mT Pcv คือ 1700mW/cm3 ซึ่งสูงเกินไปและจำเป็นต้องปรับปรุง อุปกรณ์จ่ายไฟจำนวนมากไม่เพียงแต่ต้องการให้หม้อแปลงไฟฟ้าอยู่ในสภาพการทำงาน กล่าวคือ การสูญเสียควรน้อยที่อุณหภูมิสูง แต่ยังอยู่ในสถานะสแตนด์บาย นั่นคือ การสูญเสียควรเล็กน้อยที่อุณหภูมิปกติ หม้อแปลงไฟฟ้าเหล่านี้สามารถใช้เฟอร์ไรท์อ่อนที่มีอุณหภูมิกว้างและใช้พลังงานต่ำ PC95 พัฒนาโดยประเทศญี่ปุ่น's TDK เป็นวัสดุเฟอร์ไรท์ที่มีอุณหภูมิสูงและมีอุณหภูมิสูงซึ่งได้เกิดขึ้นในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา การใช้พลังงาน Pcv คือ 350mW/cm3 ที่ 25 °C, 280mW/cm3 ที่ 80 °C, 290mW/cm3 ที่ 100°C, 350mW/cm3 ที่ 120 °C และความหนาแน่นแม่เหล็กอิ่มตัว 410mT ที่ 100°C ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา ได้มีการพัฒนาชุดวัสดุเฟอร์ไรท์ที่ซึมผ่านได้สูง μ พวกมันถูกใช้เป็นหม้อแปลงพัลส์ในอุปกรณ์ไฟฟ้า การซึมผ่านของ μ จะต้องค่อนข้างสูง มี H5C3 จาก TDK ซึ่งมี μ ที่ 15,000±30 %, H5C5, μ คือ 30,000±30%. สำหรับ EPCOS's T56 μ คือ 20000±30% สำหรับการกรองสัญญาณรบกวนแม่เหล็กไฟฟ้า จำเป็นต้องมีคุณลักษณะความถี่การซึมผ่านที่ดี TDK HS52, μ คือ 5 500 ± 25%; HS72, μ คือ 7 500 ± 25%; HS10, μ คือ 10000 ± 25% MP15T ของ HITACHI มี μ ที่ 15000±25% และสามารถทำงานได้ต่ำกว่า 500kHz สำหรับการกรอง DC จำเป็นต้องมีคุณลักษณะการซ้อนทับ DC ที่ดี TDK's DN45, μ is 4500±25%, อุณหภูมิในการทำงานคือ 0～70℃, และ DNW45 ที่ปรับปรุงแล้ว, μ คือ 4 200±25%, อุณหภูมิในการทำงาน -40 ℃~+85 ℃, SK-202G ของคาวาซากิ, อุณหภูมิในการทำงาน -40 ℃ ~ +85 ℃, μ คือ 4300±25% และความหนาแน่นของสนามแม่เหล็กที่มีความอิ่มตัวสูงและวัสดุที่มีการซึมผ่านสูง เช่น DN50 ของ TDK, μ คือ 5 200±20% , Bs คือ 550 mT ที่ 25 ℃, 380 mT ที่ 100 ℃, อุณหภูมิ Curie Tc≥210℃ 1.3 โลหะผสมอสัณฐานและนาโนคริสตัลไลน์ ตั้งแต่ต้นปี 2548 เนื่องจากความไม่สมดุลของอุปสงค์และอุปทานภายในประเทศของแผ่นเหล็กซิลิกอนรีดเย็นเชิงมุม ราคาของแถบเหล็กซิลิกอนรีดเย็นที่มุ่งเน้นได้เพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว และขณะนี้ได้เกินราคาของ แถบโลหะผสมอสัณฐานที่เป็นเหล็ก ภายใต้สภาวะราคาตลาดในปัจจุบัน การเปลี่ยนเหล็กซิลิกอนรีดเย็นที่มุ่งเน้นด้วยโลหะผสมอสัณฐานที่เป็นเหล็กในด้านหม้อแปลงไฟฟ้าความถี่กำลังไม่ได้เป็นเพียงสิ่งที่เป็นไปได้อีกต่อไป แต่กลายเป็นความจริง ในอุตสาหกรรมหม้อแปลงไฟฟ้า ผู้ผลิตหม้อแปลงไฟฟ้าระบบจำหน่ายได้เปลี่ยนวัสดุหลักจากเหล็กซิลิกอนรีดเย็นที่มุ่งเน้นไปเป็นโลหะผสมอสัณฐานที่เป็นเหล็ก ในเวลาเดียวกัน ตั้งแต่วันที่ 1 กรกฎาคม พ.ศ. 2549 มาตรฐานบังคับแห่งชาติ"ค่าจำกัดประสิทธิภาพการใช้พลังงานและการประเมินการอนุรักษ์พลังงานสำหรับหม้อแปลงไฟฟ้าระบบจำหน่าย" ถูกนำมาใช้อย่างเป็นทางการ ซึ่งส่งเสริมการใช้โลหะผสมอสัณฐานที่มีธาตุเหล็กเป็นหลัก แทนการใช้เหล็กซิลิกอนรีดเย็นที่มุ่งเน้นในหม้อแปลงไฟฟ้าระบบจำหน่าย ขึ้น เช่นเดียวกับหม้อแปลงไฟฟ้าระบบจำหน่าย การเปลี่ยนเหล็กซิลิกอนรีดเย็นที่เน้นด้วยโลหะผสมอมอร์ฟัสที่มีธาตุเหล็กเป็นส่วนประกอบหลักในหม้อแปลงไฟฟ้าความถี่กำลังจะกลายเป็นการพัฒนาใหม่ที่สำคัญในหม้อแปลงอิเล็กทรอนิกส์ในอุปกรณ์จ่ายไฟ ทำไม? เหตุผลสามารถเห็นได้จากการเปรียบเทียบตัวชี้วัดทางเทคนิคและเศรษฐกิจของเหล็กซิลิกอนรีดเย็นเชิงเอนและโลหะผสมอสัณฐานที่เป็นเหล็กในตารางที่ 1 เหล็กซิลิกอนรีดเย็นที่เน้นปานกลางในตารางที่ 1 ใช้การเหนี่ยวนำแม่เหล็กสูง 23R100 และแม่เหล็ก การรักษาโดเมน 23R085 ที่ผลิตในญี่ปุ่นเป็นตัวอย่าง และโลหะผสมอสัณฐานที่เป็นเหล็กใช้ 1K101 ที่ผลิตในประเทศและ Metglas 2605SA1 ที่ผลิตโดยฮิตาชิเป็นตัวอย่างดังที่แสดงในตารางที่ 1 คุณสมบัติต่อไปนี้ถูกนำเสนอ [align=center] ตารางที่ 1 การเปรียบเทียบตัวชี้วัดทางเทคนิคและเศรษฐศาสตร์ระหว่างเหล็กซิลิกอนรีดเย็นเชิงเฉียงกับโลหะผสมอสัณฐานที่มีธาตุเหล็กเป็นองค์ประกอบ[/align] (1) ความหนาแน่นของสนามแม่เหล็กที่อิ่มตัว Bs ของโลหะผสมอสัณฐานที่มีธาตุเหล็กเป็นองค์ประกอบต่ำกว่าของซิลิคอน เหล็ก แต่ที่ความหนาแน่นแม่เหล็กทำงานเท่ากัน Bm (เช่น 1.4T) การสูญเสียที่ต่ำกว่านั้นต่ำกว่าเหล็กซิลิกอน ความหนาแน่นแม่เหล็กในการทำงาน Bm ของโลหะผสมอสัณฐานที่เป็นเหล็กคือ 1.40 ~ 1.45T สำหรับหม้อแปลงเฟสเดียวและ 1.35 ~ 1.40T สำหรับหม้อแปลงสามเฟส ความหนาแน่นของแม่เหล็กที่ใช้งานได้ Bm ของเหล็กซิลิคอนคือ 1.70T สำหรับหม้อแปลงเฟสเดียวและ 1.65 ~ 1.70T สำหรับหม้อแปลงสามเฟส น้ำหนักของโลหะผสมอสัณฐานที่เป็นเหล็กสำหรับหม้อแปลงความถี่กำลังที่มีความจุเท่ากันคือประมาณ 120% ของเหล็กซิลิกอน (2) ปัจจัยการเติมของโลหะผสมอสัณฐานที่เป็นเหล็กคือ 0.85 สำหรับ 1K101 ที่ผลิตในประเทศและ 0 {{356}}.90 สำหรับ Metglas 2605SA1 ที่ผลิตโดย Hitachi และบางส่วนได้สูงถึง 0.93 ถ้าเทียบกับเหล็กกล้าซิลิกอน 0.{{363}} กับ 0.945 ปริมาตรของแกนโลหะผสมอสัณฐานที่เป็นเหล็กที่มีน้ำหนักเท่ากันจะอยู่ที่ประมาณ 110% ของเหล็กซิลิกอน (3) หน่วยการสูญเสียน้ำหนักของโลหะผสมอสัณฐานที่เป็นเหล็กภายใต้สภาวะ 1.4T และ 50Hz คือ P1.450 ซึ่งเป็นเพียง 26.4% ถึง 43% ของเหล็กซิลิกอนซึ่งสามารถลดความร้อนแกนได้อย่างมาก ภายใต้การสูญเสียเดียวกันและสภาวะการกระจายความร้อนที่เหมือนกัน หม้อแปลงความถี่กำลังไฟฟ้าโลหะผสมอสัณฐานที่มีส่วนผสมของเหล็กสามารถลดการสูญเสียทองแดงและลดวัสดุทองแดงได้ดีกว่าหม้อแปลงความถี่กำลังไฟฟ้าเหล็กกล้าซิลิกอน ภายใต้เงื่อนไขที่ว่าราคาของวัสดุทองแดงสูงกว่าวัสดุที่เป็นเหล็ก การใช้โครงการนี้เป็นมาตรการหนึ่งที่มีประสิทธิภาพในการลดต้นทุน เป็นที่น่าสังเกตว่าการสูญเสียต่อหน่วยน้ำหนัก P1.450 ได้รับการทดสอบภายใต้แรงดันคลื่นไซน์โดยมีค่าความเพี้ยนน้อยกว่า 2% ตารางความถี่กำลังไฟฟ้าจริงบิดเบี้ยวเป็น 5% หน่วยการสูญเสียน้ำหนักภายใต้การบิดเบือนนี้คือ P1.450 เหล็กซิลิกอนคือ 123% P1.450 และโลหะผสมอสัณฐานที่เป็นเหล็กคือ 106% 1.450 บ. ในขณะนี้ P1.450 ของโลหะผสมอสัณฐานที่เป็นเหล็กเป็นเหล็กซิลิกอนเท่านั้น 22.7%～37% ของยอดรวม (4) ราคาเหล็กซิลิกอนในปัจจุบันนำมาจากราคาตลาดของเหล็กในสถานที่แห่งหนึ่งในกวางตุ้งในช่วงกลางเดือนสิงหาคม พ.ศ. 2549 และราคาปัจจุบันของโลหะผสมอสัณฐานที่นำเข้าจากเหล็กนำมาจากฮิตาชิของญี่ปุ่นในเดือนกรกฎาคม พ.ศ. 2549 โดยอ้างจาก 2.85 เหรียญสหรัฐต่อกิโลกรัม อัตราแลกเปลี่ยน RMB อยู่ที่ 22.8 หยวน กก. บวกภาษีและภาษีมูลค่าเพิ่ม 28 หยวน กก. ราคาปัจจุบันของโลหะผสมอสัณฐานที่ทำจากเหล็กในประเทศเป็นราคาโดยประมาณ ซึ่งค่อนข้างแตกต่างจากราคาที่เสนอของหน่วยการผลิต (5) อุณหภูมิการหลอมของโลหะผสมอสัณฐานที่มีธาตุเหล็กนั้นต่ำกว่าอุณหภูมิของเหล็กกล้าซิลิกอน โดยใช้เวลาน้อยลงและใช้พลังงานน้อยลง ต้นทุนการแปรรูปเพิ่มเติมสำหรับการผลิตแกนเหล็กควรต่ำกว่าเหล็กซิลิกอน แถบโลหะผสมอสัณฐานที่เป็นเหล็กสามารถแปรรูปเป็นแกน toroidal ที่คดเคี้ยว แกนสี่เหลี่ยมที่ทับซ้อนกัน และแกนรูปตัว C แบบเปิด ในปี 1990 ญี่ปุ่นใช้แถบโลหะผสมอสัณฐานที่มีเหล็กยึดติดหลายชั้นเพื่อประมวลผลแกน EI แต่ต้นทุนการประมวลผลเพิ่มเติมสูงและความสูญเสียหลักเพิ่มขึ้น ต่อมาไม่มีรายงานที่เกี่ยวข้อง ตอนนี้ ความหนาของโลหะผสมอสัณฐานปริมาณมากภายใต้การศึกษาสามารถเข้าถึงระดับมิลลิเมตรและเซนติเมตร หากนำไปผลิตอาจแปรรูปเป็นแกน EI เช่น เหล็กซิลิกอน รวมปัจจัยข้างต้นในวงแหวนและC