L'aluminium transformateur est un alliage d'aluminium spécialisé utilisé de manière approfondie dans la fabrication de transformateurs de puissance en raison de son excellente conductivité électrique, de sa résistance à la corrosion et de sa résistance mécanique. Cette variante en aluminium est principalement formée en feuilles et bobines qui servent de fils de conducteur ou de foils dans les enroulements du transformateur, permettant une transmission efficace de l'énergie électrique.
Qu'est-ce que l'aluminium transformateur?
L'aluminium transformateur fait généralement référence à des feuilles d'aluminium de haute pureté ou à des feuilles avec des contrôles de composition stricts visant à maximiser la conductivité électrique et à assurer la stabilité sous des contraintes opérationnelles du transformateur.
La composition de base tourne autour de 99,5% à 99,7% d'aluminium pur (AL), généralement conforme aux notes d'aluminium telles que AA1350 ou équivalent selon diverses normes internationales. Les oligo-éléments comme le fer (Fe) et le silicium (Si) sont minimisés car ils dégradent la conductivité électrique.
Propriétés et avantages
| Propriété | Description |
|---|---|
| Pureté | ≥ 99,5% d'aluminium pour une conductivité optimale. |
| Conductivité électrique | ≥ 61% IAC (norme de cuivre recuit international). |
| Résistance mécanique | Convient pour maintenir la pression de l'enroulement et les contraintes mécaniques pendant les opérations du transformateur. |
| Résistance à la corrosion | La couche d'oxyde naturel améliore la durabilité à long terme. |
| Formabilité | Une ductilité élevée permet un dessin facile dans un feu mince ou une feuille. |
Ces propriétés permettent à l'aluminium du transformateur d'assurer des pertes d'énergie minimales et d'améliorer l'efficacité du transformateur.
Composition chimique
Composition chimique typique en poids (type ASTM B209, AA1350):
| Élément | Poids typique% | Note |
|---|---|---|
| Aluminium (AL) | 99,5 - 99,7% | Élément principal |
| Fer (Fe) | ≤ 0,3% | Impureté; Des niveaux plus faibles améliorent la conductivité |
| Silicon (Si) | ≤ 0,15% | Impureté |
| Cuivre (Cu) | ≤ 0,05% | Minimisé pour empêcher la réduction de la conductivité |
| Zinc (Zn) | ≤ 0,05% | Élément trace |
| Manganèse (MN) | ≤ 0,05% | Élément trace |
| Autres | ≤ 0,02% | Combiné |
Les limites exactes peuvent varier légèrement en fonction des normes nationales ou des exigences des clients.
Types d'alliages et tempérament
La feuille d'aluminium transformateur se présente le plus souvent en alliage AA1350 avec divers températures pour équilibrer les propriétés mécaniques et la conductivité électrique:
| Caractère | Désignation | Caractéristiques typiques |
|---|---|---|
| O (recuit) | Entièrement doux | Conductivité électrique maximale mais résistance mécanique la plus faible. Utilisé dans les feuilles de transformateur. |
| H14 | Tension durcie | Amélioration de la résistance à un léger coût pour la conductivité. Utilisé dans diverses applications d'enroulement. |
| H19 | Plus de tension durcie | Résistance mécanique plus élevée; Ductilité réduite. |
La feuille recuite (O à tempérament) présente la conductivité électrique la plus élevée nécessaire pour les enroulements de transformateurs à faible perte de puissance. Des températures plus dures peuvent être utilisées pour les couches d'armature mécaniques ou les composants de transformateur électromécanique spéciaux.
Normes et mise en œuvre
Les produits en aluminium transformateur sont généralement conformes aux normes de mise en œuvre suivantes:
| Standard | Région | Couverture |
|---|---|---|
| ASTM B209 | USA | Feuille et assiette en aluminium et en aluminium en alliage |
| En 573-3 | Europe | Composition chimique de l'aluminium forgé |
| GB / T 3190 | Chine | Composition chimique du fil de soudure en aluminium et des tiges |
| Est 737 (partie 8) | Inde | Feuille d'aluminium forgé et drap pour les enroulements transformateurs |
La conformité est essentielle pour garantir la pureté exacte, les propriétés physiques et les tolérances dimensionnelles nécessaires à la fabrication des transformateurs.
Dimensions physiques et paramètres mécaniques
Les feuilles et les feuilles d'aluminium transformateur sont fournis en épaisseurs variées en fonction des exigences d'enroulement du transformateur:
| Paramètre | Valeurs / plage |
|---|---|
| Épaisseur | 0,2 mm à 3,0 mm |
| Épaisseur | 0,015 mm à 0,1 mm |
| Largeur | Généralement jusqu'à 1500 mm ou coupé à la taille |
| Résistivité électrique | ≤ 0,0282 μΩ · m (pour o temp) |
| Résistance à la traction | 40 - 80 MPa (selon Temper) |
| Élongation | > 10% (o à la température) |
Une bonne fabrication et une température jouent un rôle crucial dans la réalisation de ces paramètres sans compromettre les performances électriques.
Applications dans la fabrication des transformateurs
- Enroulements du transformateur: En raison de la conductivité élevée et de la force gérable, l'aluminium transformateur est directement utilisé pour les feuilles, les feuilles et les conducteurs. Cela réduit systématiquement la perte de courant de Foucault.
- Transformers de signal:Formes de feuilles minces utilisées dans les enroulements finement brinés pour améliorer l'efficacité.
- Transformers de distribution:Les feuilles d'aluminium stables et de haute pureté réduisent la taille globale du transformateur et la température de fonctionnement.
- Accessoires personnalisés:Les ailettes de support d'enroulement et les pièces de refroidissement avec les mêmes propriétés électriques.
La priorisation de l'aluminium du transformateur sur la conductivité et la pureté a une adoption généralisée où des normes spécifiques comme la CEI ou l'ANSI ont besoin de matériaux de précision.
Contrôle et test de qualité
Un contrôle de qualité strict doit confirmer:
- Composition chimique certifiée via la spectrométrie.
- Tests de conductivité électrique suivant les directives ASTM ou IEC.
- Tests mécaniques (traction, allongement).
- Précision dimensionnelle (épaisseur et planéité).
- Inspection de surface pour éviter les inclusions et défauts étrangers.
Tout lot qui ne répond pas aux critères est séparé en raison de la nature critique des pièces de performance du transformateur.
