El aluminio Transformer es una aleación de aluminio especializada utilizada ampliamente en la fabricación de transformadores de potencia debido a su excelente conductividad eléctrica, resistencia a la corrosión y resistencia mecánica. Esta variante de aluminio se forma principalmente en hojas y bobinas que sirven como cables o láminas de conductores en los devanados del transformador, lo que permite una transmisión eficiente de energía eléctrica.
¿Qué es el transformador de aluminio?
El aluminio del transformador generalmente se refiere a láminas o láminas de aluminio de alta pureza con estrictos controles de composición destinados a maximizar la conductividad eléctrica y garantizar la estabilidad bajo tensiones operativas del transformador.
La composición básica gira en torno al 99.5% a 99.7% de aluminio puro (AL), que generalmente se ajusta a los grados de aluminio como AA1350 o equivalente según varios estándares internacionales. Los elementos traza como el hierro (Fe) y el silicio (SI) se minimizan porque degradan la conductividad eléctrica.
Propiedades y beneficios
| Propiedad | Descripción |
|---|---|
| Pureza | ≥ 99.5% de aluminio para una conductividad óptima. |
| Conductividad eléctrica | ≥ 61% de IAC (estándar internacional de cobre recocido). |
| Resistencia mecánica | Adecuado para mantener la presión del devanado y las tensiones mecánicas durante las operaciones del transformador. |
| Resistencia a la corrosión | La capa de óxido natural mejora la durabilidad a largo plazo. |
| Formabilidad | La alta ductilidad permite el fácil dibujo en una lámina o hoja delgada. |
Estas propiedades permiten que el aluminio del transformador garantice pérdidas de energía mínimas y mejore la eficiencia del transformador.
Composición química
Composición química típica por peso (ASTM B209, tipo AA1350):
| Elemento | Peso típico % | Nota |
|---|---|---|
| Aluminio (Al) | 99.5 - 99.7% | Elemento principal |
| Hierro (Fe) | ≤ 0.3% | Impureza; niveles más bajos mejoran la conductividad |
| Silicio (Si) | ≤ 0.15% | Impureza |
| Cobre (Cu) | ≤ 0.05% | Minimizado para evitar la reducción de la conductividad |
| Zinc (Zn) | ≤ 0.05% | Elemento traza |
| Manganeso (MN) | ≤ 0.05% | Elemento traza |
| Otros | ≤ 0.02% | Conjunto |
Los límites exactos pueden variar ligeramente dependiendo de los estándares nacionales o los requisitos del cliente.
Tipos de aleación y temperamento
La lámina de aluminio del transformador más comúnmente viene en la aleación AA1350 con varios temperatura para equilibrar las propiedades mecánicas y la conductividad eléctrica:
| Temperamento | Designación | Características típicas |
|---|---|---|
| O (recocido) | Completamente suave | Conductividad eléctrica máxima pero resistencia mecánica más baja. Utilizado en láminas de transformador. |
| H14 | Tensión endurecida | Fuerza mejorada a un ligero costo a la conductividad. Utilizado en varias aplicaciones de devanado. |
| H19 | Más tensión endurecida | Mayor resistencia mecánica; Ductilidad reducida. |
La hoja recocida (o temperada) exhibe la mayor conductividad eléctrica necesaria para los devanados del transformador de baja pérdida de potencia. Los temperaturas más duras pueden usarse para capas de refuerzo mecánico o componentes especiales del transformador electromecánico.
Estándares e implementación
Los productos de aluminio transformador generalmente cumplen con los siguientes estándares de implementación:
| Estándar | Región | Cobertura |
|---|---|---|
| ASTM B209 | EE.UU | Sábana y placa de aluminio y aleación de aluminio |
| EN 573-3 | Europa | Composición química de aluminio forjado |
| GB/T 3190 | Porcelana | Composición química de alambre de soldadura de aluminio y varillas |
| Es 737 (parte 8) | India | Lámina y hoja de aluminio forjado para devanados de transformadores |
El cumplimiento es fundamental para garantizar la pureza exacta, las propiedades físicas y las tolerancias dimensionales necesarias para la fabricación de transformadores.
Dimensiones físicas y parámetros mecánicos
Las láminas y láminas de aluminio transformador se suministran en espesores variados dependiendo de los requisitos de devanado del transformador:
| Parámetro | Valores / rango |
|---|---|
| Espesor de la hoja | 0.2 mm a 3.0 mm |
| Espesor de aluminio | 0.015 mm a 0.1 mm |
| Ancho | Por lo general, hasta 1500 mm o cortes de tamaño |
| Resistividad eléctrica | ≤ 0.0282 μΩ · m (para la temperatura o) |
| Resistencia a la tracción | 40 - 80 MPa (según el temperamento) |
| Alargamiento | > 10% (o temperamento indicativo) |
La fabricación y la temperatura adecuadas juegan roles cruciales en el logro de estos parámetros sin comprometer el rendimiento eléctrico.
Aplicaciones en la fabricación de transformadores
- Devanados de transformadores: Debido a la alta conductividad y la resistencia manejable, el aluminio transformador se usa directamente para láminas, láminas y conductores. Esto reduce sistemáticamente la pérdida de corriente de Eddy.
- Transformadores de señal:Formas de aluminio delgados utilizados en devanados finamente cadenas para mejorar la eficiencia.
- Transformadores de distribución:Las láminas estables de aluminio de alta pureza reducen el tamaño general del transformador y la temperatura de funcionamiento.
- Accesorios personalizados:Las aletas de soporte de devanado y las piezas de enfriamiento con las mismas propiedades eléctricas.
La priorización del aluminio del transformador sobre la conductividad y la pureza tiene una adopción generalizada donde estándares específicos como IEC o ANSI necesitan materiales de precisión.
Control y pruebas de calidad
El estricto control de calidad debe confirmar:
- Composición química certificada a través de espectrometría.
- Pruebas de conductividad eléctrica después de las pautas ASTM o IEC.
- Pruebas mecánicas (tracción, alargamiento).
- Precisión dimensional (grosor y planitud).
- Inspección de la superficie para evitar inclusiones y defectos extraños.
Cualquier lote que no cumpla con los criterios se segregue debido a la naturaleza crítica de las piezas de rendimiento del transformador.
