CRGOラミネーションの磁歪：トランスのノイズに重要な理由

1.CRGOにおける磁歪：エンジニアが実際に使うショートバージョン

変圧器のコア振動と音響ノイズの主な要因のひとつは、粒界鋼の磁歪です。これは新しいことではなく、実験室での研究、フルコアテスト、変圧器の振動に関する最近のレビューで示されています。

言葉を揃えるために、いくつかポイントを挙げておこう：

• 頻度： 正弦波励磁では、磁歪は2f成分（50Hzシステムでは100Hz、60Hzでは120Hz）が支配的で、より高い高調波は可聴帯域にまで及ぶ。
• 振幅： 一般的なCRGOの場合、磁歪歪は通常の誘導範囲(約1.7-1.9T)で数×10-⁶程度です。低ノイズ鋼は、定義されたテストポイントでの磁歪を1.5×10-⁶以下に近づけることを目標としています。
• 波形の形： DCバイアス、フラックスの高調波、ストレス状態は、きれいなバタフライカーブを歪ませ、スペクトルを歪ませ、しばしば可聴成分を増加させる。

どれもそれ自体では音を立てない。ラミネーション スタック する。ギャップ、クランプ、コーティング、CRGOのカットと組み立て方法。そこで磁歪が振動する機械システムに変わるのです。

2.購買担当者が磁歪を気にする理由

バイヤーの立場からすると、「磁歪」は鋼材のデータシートに記載されている曖昧な一行のように感じられるかもしれません。しかし、それは実際に目にするコスト項目に直結しているのです：

• 特大のタンク補強材とダンピング
• トランス周辺の防音
• 工場出荷時のノイズテストが不合格だった場合のリワーク
• 現場からの苦情、罰則、最悪の場合は移転も

GO鋼のサプライヤーは現在、学術的な特性だけでなく、「低磁歪」と「ノイズ低減」を明確にバリューポイントとして位置づけている。

だから、購買のための問題は 「磁歪とは何か？ そうだ： "目標とするノイズとコスト構造を考えると、どの程度の磁歪を許容できるか？"

そこで役立つのが、CRGOオプションのシンプルなメンタルマップだ。

3.CRGOラミネート磁歪層（実用的な図）

すべてのCRGOが同じではありません。また、すべての "低ノイズ "の主張が、スタックにおいて同じことを意味するわけではありません。公開されている低ノイズ特許、CRGOのデータシート、および測定されたコアテストに基づいて、このような範囲で考えることができます：

注： 以下の数値は目安であり、保証値ではありません。必ず各製造所のデータシートと試験方法を参照してください。

*大まかな技術レベルの記述。異なるミルは異なるテストポイント（B、f、λの定義）で指定する。

素材の選択だけでは、目標とするdB(A)を保証することはできません。しかし、それはフロアを設定します。ノイズの多いスチールからスタートした場合、世界最高のスタックでもできることは限られています。

4.ラミネーション・スタックが磁歪をノイズに変える場所

磁歪のひずみは微小です。テストベイのノイズはそうではありません。両者の橋渡しは機械的なものだ：

1. ラミネーションの厚さとグレード
   • より薄いCRGOと高透磁率グレードは損失を低減し、フラックス・ピークを抑えることでノイズ対策にもなる。
   • しかし、積層が悪いと界面が増え、振動する場所が増える。
2. スタックのストレス
   • 切断、打ち抜き、曲げ、クランプはすべて局所応力を変化させる。
   • CRGOのデータシートでは、極端に低い磁歪値を維持するのは難しいと警告されている。 リアル このような製造上のストレスのために、コアは
   • シート表面のフィルム張力を少しコントロールすることができる。 減らす 低ノイズ鋼の特許が強調しているように、磁歪はそのスペクトルを変化させる。
3. コーティングと表面処理
   • 応力緩和コーティングと張力コーティングは磁区パターンを単純化し、あるCRGOのデータシートによれば、通常の誘導で磁歪を半減させることができる。
   • これは大きなレバーだが、コーティングが損傷することなくコア製造に耐えることを前提としている。
4. スタッキングパターン：ステップラップ対バット
   • ステップラップコアは磁束を拡散し、局所的な飽和を低減する。複数の研究と現場での経験から、ステップラップスタッキングを正しく適用すれば、3～6dBのオーダーでコアノイズを低減できることがわかっている。
   • しかし、そのメリットは、切断と組み立ての公差が厳しいかどうかにかかっている。ずれた段差は、局所的な応力や空隙を再び引き起こす。
5. ボンディングとクランプ戦略
   • 積層間の柔軟な接合は、磁歪振動を大幅に減衰させることができ、シリコン-鉄スタックの接合に関する古典的な研究で実証されている。
   • 数カ所で過度に剛性の高いクランプを行うと、応力やノイズの局所的なホットスポットが発生する可能性がある。

概要 CRGOのグレードがポテンシャルを決める。ラミネートの積み重ねが、その可能性を実際にどれだけ引き出すかを決める。

5.ノイズレベルを実際に動かすデザインノブ

エンジニアにとって、すべてのオプションを制御可能ないくつかの "ノブ "に分類することは助けになる：

5.1 フラックス密度とコア断面積

設計誘導を設定する際には、すでにコア損失と材料コストを調整しています。磁歪はもう1つの軸を追加します：

• Bが高い→磁歪が大きく、通常2f成分が強い。
• Bが低い→ひずみが少なく、波形が滑らかなことが多いが、コアが大きく、鋼材が多い。

ノイズ・クリティカルなデザインは、意図的に使用されることもある：

• やや低めの設計誘導
• プレミアム低磁歪鋼

この組み合わせは、英雄的なタンク・ダンピングなしで、損失とノイズの両方の制限を満たすことができる。

5.2 高調波成分とDCバイアスの制御

一次側の電力品質が完全ではないBのDCバイアスと高調波歪み：

• 磁歪波形が歪む
• 高周波成分を増やす
• 基本的な2fモデルにはない方法でコアを振動させる。

設計とグリッド・インテグレーションの観点からは、このことを意味する：

• DCバイアスが予想されるシステム（HVDCインジェクション、変圧器の近くにある大規模な再生可能システム）では、誘導を控えめにする。
• 許容可能な高調波条件と直流バイアスの仮定を技術文書に明記すること。

5.3 CRGOとコーティング技術の選択

CRGOのオファーを評価する際には、磁歪関連の詳細について注意する必要がある：

• グレードが標準であるか、高透磁率であるか、あるいはλ制限を明示した「低ノイズ」であるか。
• ドメイン微細化（レーザースクライビング、エッチング溝など）の有無と種類。
• コーティングの種類：「テンション・コーティング」、「ストレス・リリーフ・コーティング」などとして販売されているか。

これらはマーケティング上の雑学ではない。鋼材が切断され、積み重ねられ、クランプされたときにどのような挙動を示すかを示しているのだ。

5.4 ラミネート形状とスタック設計

ラミネーションサプライヤーや変圧器OEMにとって、主な選択肢は以下の通りである：

• EI対ステップラップ対巻線コア形状
• シート厚さ（0.30、0.27、0.23mmおよびそれ以下）
• スタッキング係数目標と許容バリ高さ
• 従来のクランピングでラミネーションを接着するか、ニスを塗るか、あるいは自由にするか

それぞれの組み合わせによって、磁歪がタンクや周囲の空気にどのように伝達されるかが変わります。2024年の包括的なレビューによると、積層レベルの磁歪とスタッキングの詳細を含むモデルは、簡略化されたモデルよりも振動と騒音の測定値によく一致することが示されています。

6.ノイズレンズを通したCRGOオファーの読み方

では、実際に購入する側に話を移そう。

のオファーを受けた場合 CRGOラミネーションスタック ノイズを考慮した "読み方とは、コアの損失や価格だけではありません。

6.1 実際の磁歪情報のチェック

サプライヤーへの質問

1. λは指定されているか？
   • Bと頻度は？
   • それは保証された最大値なのか、それとも一般的な値なのか？
2. 低騒音テストや音響テストについての言及はありますか？
   • 工場やコアメーカーの中には、指定されたBと荷重における標準設計の騒音テストを示すところもある。
3. 特定のコーティングや、ノイズを対象としたドメインの改良について言及しているか？
   • テンションフィルム、ドメイン・リファイン・グレード、ノイズに特化した製品群についての言及を探す。

もしオファーに「グレードXと同等」とだけ書かれていてλがない場合、dB(A)に直接影響する物件については盲目的になる。

6.2 RFQにおけるスタック設計の詳細の明確化

ラミネーション・スタックの期待値を明示的に記述することは助けになる：

• 必要なスタッキングパターン（例：7段重ね、規定のオーバーラップ長さ）
• バリおよびラミネーションエッジの品質を最大化
• 許容される応力除去アニール工程（もしあれば
• ボンディング／ワニスの可否、推奨、禁止

接着ラミネーションに関する技術論文によると、接着方法によって振動の測定値が大きく変わることがあります。もしあなたが言及しなければ、サプライヤーはコストとスループットのために最適化するでしょう。

6.3 試験条件の調整

騒音に関する紛争は、しばしば期待値の不一致から生じる：

• 工場でのテストと現場でのオペレーション
• 異なる測定距離またはバックグラウンドレベル
• 音圧と音響パワーの異なる基準の使用

磁歪はBと波形に非常に敏感なので、そうしたい：

• 合意されたテスト導入とタップ設定
• ノイズ試験の負荷条件を規定（無負荷または特定負荷）
• 測定距離と測定環境

物理学は書類上の手続きで後から変更することはできない。

7.ラミネート加工業者と契約する前の簡単なチェックリスト

購買チームとエンジニアリングチームが一緒に仕事をする場合、コンパクトなチェックリストがある：

1. 鋼種とλデータ
   • オファーには損失だけでなく、磁歪情報も含まれているか？
   • オプションで低磁歪グレードや "低ノイズ "グレードはありますか？
2. コーティングとドメイン精密化
   • コーティングについて説明され、騒音や磁歪性能と結びついているか？
   • そのような特性を劣化させるような熱処理に関する制約はあるのか？
3. スタッキング・アプローチ
   • ステップラップや他の低ノイズパターンは定義されているか？
   • バリ、ギャップ、アライメントの公差は明示されているか？
4. ボンディング/クランプコンセプト
   • ラミネーションは接着されているのか、バンドで固定されているのか、それとも単にクランプされているだけなのか？
   • そのような構成は、以前にも低騒音プロジェクトで使われたことがあるのですか？
5. テストと文書化
   • サプライヤーは、同様のCRGOやスタック設計を使用したノイズクリティカル変圧器のラボデータや過去のプロジェクトリファレンスを共有できますか？

ほとんどの欄が空欄か、曖昧な回答であれば、リスクはあなたに移転していることになる。

8.よくある質問CRGOラミネート磁歪とトランスノイズ

主な収穫

ラミネーションスタックサプライヤーまたはトランスOEMの場合、 CRGOラミネーションの磁歪は、単なる材料の特性ではなく、契約の結果なのだ。

適切な鋼材を選び、ラミネーション・スタックを適切に指定し、テストと現実を一致させれば、トランスのノイズは後期のサプライズではなく、予測可能で管理可能なものになります。