非晶铁芯裁剪机裁剪装置的设计文献综述

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1、文献综述非晶铁芯裁剪机裁剪装置的设计1非晶铁芯裁剪机裁剪装置设计的背景和意义非晶合金是一种新型合金材料，是一种各向同性的软磁性材料。非晶合金变压器就是用这种新型导磁材料——非晶合金制作铁芯的变压器。非晶合金材料的突出特点是铁磁损耗低，所以非晶合金变压器的空载损耗低，与S9系列变压器相比负载损耗基本相近，但是空载损耗下降70%-80%、空载电流下降40%-60%[1]。选用非晶合金为铁芯的变压器，其还有一个特点就是环保。在环保方面，当用非晶合金铁芯用于油浸变压器时可有效减排CO、SO、NO等有毒的气体，所以可以称其为21世纪电力中的“绿色产品

2、”[2]。非晶合金是同时具有制造过程节能和使用过程节能的“双节能”型材料，其在配电变压器中的推广应用将成为我国电网节能降耗的重要手段之一。目前，配电变压器用非晶带材的批量生产与供应基本为日立金属所垄断，随着世界范围内的节能环保呼声的日益高涨，国内外对非晶合金的需求越来越大，也越来越迫切，我国的节能环保上面临的压力更大。因此，发展节能型非晶配电变压器已引起人们特别重视。我国目前仅有千吨级非晶生产能力，远不能满足国内的市场需求。保守估计，国内已在数万吨的非晶带材供应缺口，为打破这种原材料受制于人的局面，迫切需要自主发展万吨级非晶产业[3,4]。

3、非晶变压器的在世界范围内需求扩张和广泛运用，非晶铁芯的生产设备在不断的跟新中不断改进和完善。目前国内市场中能生产非晶合金变压器的厂家多达几十家，但是能批量规模生产并且能够达到一流水平的并不多，所以非晶合金变压器的技术研究还是重点课，非晶合金变压器的主要材料非晶铁芯的生产设备将来会得到更好的设计和改进。对于非晶带材生产中的裁剪设备的开发会在很大程度上影响非晶变压器的生产，对于裁剪设备的设计也是一个技术研究难点。2本课题的国内外发展现状和发展方向自1960年美国Duwez教授发明用快淬工艺制备非晶合金以来[5]，由于其独特的组织结构、高效的制备

4、工艺、优异的材料性能和广阔的应用前景，受到材料科学工作者和产业界的特别关注。在过去的40年中伴随着非晶材料已经逐步走向实用化，特别是作为软磁材料的非晶合金带材已经实现产业化，并获得广泛应用。在传统电力工业中，非晶软磁合金带材正取代硅钢，使配电变压器的空载损耗降低70%以上，从节能和环境保护角度被誉为绿色材料[6]。1971年，美国联信公司研究出了非晶合金带材后，1982年起美国电力研究所和GE公司等着手将这种带材应用到制造小型变压器上，1988年批量投入生产，随着技术和工艺上的突破，到1998年美国已有多家公司在生产，约100多万台在挂网运

5、行。欧洲、日本等也有较多厂家对非晶合金材料做了研究试验，如加速老化、变压器短路、冲击试验等，证明非晶合金在30年寿命期内，空载特性稳定、运行安全可靠。2002年日本非晶金属公司已经制造出5000kVA世界最大的非晶油浸变压器，并投入使用。2003年，为了解决环保和原材料回收再利用，建立了以日本电工公司、日本非晶金属公司为中心的非晶变压器铁芯回收、循环利用体质，以解决环保的资源后顾之忧。印度和美国联信公司（现被霍尼尔兼并）合作自1992年已生产非晶合金配电变压器，每年安装有万余台，其中AndhaPradash州经过仔细核算，决定该州100%的

6、配电变压器均购置非晶合金的。在其他亚洲国家和地区，如孟加拉、韩国、泰国等均有非晶合金配电变压器制造厂，预计目前全球挂网运行的非晶合金配电变压器有200万余台[7]。非晶铁芯运用与变压器后的优点被发现以后已经得到了全世界的认可，并且许多发达国家对其研究，使非晶铁芯得到最好的利用，在目前，非晶合金配电变压器应用的最大容量已经达2500kVA。我国非晶合金变压器的研制工作始于“七五”。在国家科技攻关“非晶合金与合金”课题中将“非晶合金铁芯配电变压器研制”作为重点专题。1986年5月，上海钢铁研究所与宁波变压器厂合作，用该所研制的非晶合金带材试制出

7、国内第一台单相3kVA非晶合金变压器[8]。铁基非晶合金铁芯具有高饱和磁感应强度、低矫顽力、低损耗(相当于硅钢片的1/3-1/5)、低激磁电流、良好的温度稳定性。虽然目前非晶合金变压器的价格约为同容量9型变压器的1.3-1.5倍，但由于空载损耗比9型变压器明显下降，因此，非晶合金变压器的总拥有成本仍低于9型变压器10%。根据有关专家的测算，非晶合金变压器与9型变压器的价格比接近1.3：1，价格差能够在5年内收回，从第6年起，可享受非晶变压器的超低损耗多带来的收益[9]。在节能降耗已成为全社会共识的今天，非晶合金变压器将逐步走到前台。目前，大

8、中城市在春秋季节负荷较低时，空载损耗尤为突出，配网的线损率较高。采用非晶合金变压器将可以较好地解决这一问题，降低配网的线损率，对配电设备的可靠运行，能源和运行费用的节约都是有利的