アモルファス金属変圧器(AMT )は、電力網に見られるエネルギー効率の高い変圧器の一種です。 [1]この変圧器の磁気コアは、強磁性 アモルファス金属で作られています。代表的な材料(Metglas)は、溶融状態から急速に冷却された薄い(たとえば25μm)箔の形のホウ素、シリコン、リンを含む鉄の合金です。これらの材料は、高い磁化率、非常に低い保磁力、および高い電気抵抗を備えています。高い抵抗と薄い箔により、交流磁場にさらされた場合の渦電流による損失が低くなります。欠点としては、アモルファス合金は、従来の結晶質鉄シリコン電気鋼と比較して飽和誘導が低く、多くの場合、磁気ひずみが大きくなります。 [2]
コア損失と銅損失
変圧器では、無負荷損失はコア損失によって大きく左右されます。アモルファス コアでは、従来の結晶材料よりもコア損失が 70~80% 低くなります[要出典]。重負荷時の損失は銅巻線の抵抗によって大きく左右されるため、銅損失と呼ばれます。ここで、アモルファス コアの飽和磁化が低いと、全負荷時の効率が低下する傾向があります。銅とコア材料を多く使用することで、これを補うことができます。したがって、高効率 AMT は、サイズは大きくなりますが、低負荷と高負荷の両方で効率が向上します。アモルファス コア材料が高価で、取り扱いが難しく、銅巻線が多く必要になるため、AMT は従来の変圧器よりも高価になります[要出典]。
アプリケーション
AMTの主な用途は、定格約50~1000kVAの配電用変圧器です。これらの変圧器は通常、1日24時間、低負荷率(平均負荷を公称負荷で割った値)で稼働します。これらの変圧器の無負荷損失は、配電網全体の損失のかなりの部分を占めます。アモルファス鉄は、おそらく350Hz以上の高周波数で動作する特殊な電気モーターにも使用されます。[3]
利点と欠点
より効率的な変圧器は発電要件の削減につながり、化石燃料から発電された電力を使用する場合のCO2排出量の削減につながります。この技術は、労働コストが低い中国[4]やインド[5]などの大規模な発展途上国で広く採用されています。[要出典] AMTは実際には従来の配電用変圧器よりも労働集約的であり、それが同等の(規模で)欧州市場での採用が非常に低い理由です。これら2つの国は、この技術を最大限に活用することで、年間25〜30 TWhの電力を節約し、6〜8 GWの発電投資を削減し、2,000万〜3,000万トンのCO2排出量を削減できる可能性があります。 [ 6]
注釈と参考文献
- ^ ケネディ、バリー(1998)、エネルギー効率の良い変圧器、マグロウヒル
- ^ 稲垣和也、桑原正史、他、日立評論 60(2011) no. 5 pp250、http://www.hitachi.com/rev/archive/2011/__icsFiles/afieldfile/2011/09/06/2011_05_113.pdf [永久リンク切れ ]
- ^ 「アモルファス鉄モーターの基礎を理解する」 machinedesign.com.
- ^ 「SPC T&Dネットワーク損失削減および省エネ計画に関する注意」SPC交通エネルギー部、文書#123、1997年(中国語)。
- ^ BSK Naidu、「アモルファス金属変圧器 - 新技術開発」、基調講演、CBIP-AlliedSignal セミナー (インド)、1999 年 4 月。
- ^ Li, Jerry (2011)、レビューとアジアにおけるアモルファス金属変圧器の将来 - 簡単な業界アップデート、AEPN。Researchgate または著者の個人ページで入手可能。
外部リンク
- アモルファス金属変圧器情報ウェブサイト
- 電力配電用途におけるアモルファス金属
- 変圧器用アモルファスリボン
