В трансформаторе потери делятся на две различные категории: нагрузочные потери, вызванные нагрузками на трансформатор, во время конвертации электричества и потери холостого хода.
Нагрузочные потери в зависимости от увеличения нагрузок вариативны, в то время как потери холостого хода имеют постоянную величину, независимо от нагрузок. Поэтому очень важно минимизировать потери холостого хода, которые обязательно будут присутствовать на протяжении всего срока использования трансформатора.
В работе предложено использование принципиально новых трансформаторов с аморфными магнитопроводами, которые снижают потери холостого хода, благодаря использованию аморфных сплавов в сердечнике.
Аморфные (нанокристаллические) сплавы, представляют собой новый класс металлических материалов с беспорядочной структурой на атомном уровне [2]. Отличительной особенностью таких материалов является то, что они имеют в 3–7 раз меньшие удельные потери при перемагничивании по сравнению с электротехническими сталями.
Исходным материалом для производства магнитопроводов энергоэффективных трансформаторов служит лента, получаемая методом сверхбыстрого (со скоростью порядка 106 К/с) охлаждения струи готового аморфного нано-кристаллического расплава, который выливается на поверхность барабана, вращающегося с большой скоростью.
Получаемую из аморфного расплава ленту отжигают в среде инертного газа при воздействии магнитного поля напряженностью 800 А/м, что позволяет получить значительно меньшую площадь петли гистерезиса, чем у трансформаторной стали, и, следовательно, достичь намного меньших потерь ХХ в. в аморфном магнитопроводе трансформатора. Так как аморфная лента имеет малую толщину (0,024 мм), ee сворачивают в пять слоев в рулон, тем самым увеличивая ее толщину в 5 раз, затем изготовляют из нее витые конструкции магнитопроводов распределительных трансформаторов.
Свойства аморфных (некристаллических) сплавов [1]:
1. Холоднокатанная электротехническая сталь с ориентированными зернами (кисталлическая):