هسته آهنی ترانسفورماتور

 

هسته بخش اصلی مدار مغناطیسی در ترانسفورماتور است. معمولاً از ورق های فولادی سیلیکونی نورد گرم یا نورد سرد با محتوای سیلیکون بالا و سطح پوشش داده شده با رنگ عایق تشکیل شده است. هسته آهنی و سیم پیچ های اطراف آن یک سیستم القایی الکترومغناطیسی کامل را تشکیل می دهند. مقدار توان انتقال یافته توسط ترانسفورماتور قدرت به متریال و سطح مقطع هسته آهنی بستگی دارد.

 

 

2.1 هسته زخمی و هسته چند لایه

2.1.1 هسته آهنی زخمی

هسته زخمی معمولاً در ترانسفورماتورهای کوچک و متوسط ​​(زیر 1000 کیلو ولت آمپر)، ترانسفورماتورها، تقویت کننده های مغناطیسی و ترانسفورماتورهای جریان توالی صفر محافظ های نشتی استفاده می شود.

 

مواد مورد استفاده برای هسته زخم عبارتند از ورق فولادی سیلیکونی نورد سرد فوق نازک با نفوذپذیری بالا و نوار مغناطیسی نرم مانند پرمالوی. ضخامت ورق فولاد سیلیکونی 0.18~0.30 است. ضخامت نوار Permalloy 0.03~0.10mm است. با در نظر گرفتن ترانسفورماتورهای کوچک و متوسط، استفاده از هسته زخم دارای مزایای زیر است:

1) تحت شرایط یکسان، از دست دادن بدون بار هسته زخم در مقایسه با هسته چند لایه، 7٪ تا 10٪ کاهش می یابد. جریان بدون بار را می توان 50٪ تا 75٪ کاهش داد.

2) هسته زخم می تواند از ورق های فولادی سیلیکونی نورد سرد بسیار نازک با نفوذپذیری بالا ساخته شود که می تواند ترانسفورماتورهایی با تلفات کمتر تولید کند.

3) هسته زخم قابلیت پردازش خوبی دارد، بدون ضایعات برشی، و میزان استفاده تقریباً 100٪ است. همچنین می تواند عملیات مکانیزه را اتخاذ کند، فرآیند انباشته شدن را حذف کند و راندمان تولید 5 تا 10 برابر بیشتر از هسته چند لایه است.

4) هسته زخم به خودی خود یک کل است، نیازی به تثبیت با بستن قطعات پشتیبانی ندارد، و دارای مفصل نیست، بنابراین تحت شرایط مشابه با هسته چند لایه، صدای ترانسفورماتور را می توان 5 تا 10 دسی بل کاهش داد.

5) ضریب فرآیند ترانسفورماتور تک فاز هسته زخم حدود 1.1 است. سه فاز زیر 1.15; برای هسته های آهنی چند لایه، ضریب فرآیند ظرفیت کوچک حدود 1.45 و ضریب فرآیند ظرفیت بزرگ حدود 1.15 است. بنابراین، هسته زخم مخصوصاً برای ترانسفورماتورهای کوچک و متوسط ​​مناسب است.

 

 

2.1.2 هسته های آهنی چند لایه

تعریف

هسته آهنی چند لایه یک جزء کلیدی است که در ترانسفورماتورهای قدرت، سلف ها، ترانسفورماتورها و سایر تجهیزات قدرت استفاده می شود. این از ورق های متعدد، با نفوذپذیری بالا و افت پسماند کم تشکیل شده است، که می تواند به طور موثری راندمان کار و ثبات عملکرد تجهیزات را بهبود بخشد.

 

ساختار هسته آهن چند لایه

یک هسته چند لایه از چند ورق تشکیل شده است که هر یک از مواد بسیار نفوذپذیر مانند فولاد سیلیکونی ساخته شده است. این ورق ها با مواد عایق از هم جدا می شوند تا یک ساختار واحد را تشکیل دهند. هسته های آهنی چند لایه معمولاً مستطیلی یا دایره ای شکل هستند تا با نیازهای تجهیزات مختلف سازگار شوند. در فرآیند ساخت هسته آهنی چند لایه نیز لازم است عواملی مانند ضخامت ورق، انتخاب مواد عایق و فرآیند فرآوری در نظر گرفته شود تا از عملکرد و قابلیت اطمینان آن اطمینان حاصل شود. هسته آهنی یک مدار مغناطیسی بسته در ترانسفورماتور را تشکیل می دهد و همچنین اسکلت سیم پیچ نصب است که بخش بسیار مهمی برای عملکرد الکترومغناطیسی و استحکام مکانیکی ترانسفورماتور است. هسته آهنی بخش مدار مغناطیسی ترانسفورماتور است که از یک ستون هسته آهنی (سیم پیچی روی ستون) و یک یوغ آهنی (که هسته آهنی را برای تشکیل یک مدار مغناطیسی بسته به هم وصل می کند) تشکیل شده است. به منظور کاهش جریان گردابی و تلفات پسماند و بهبود رسانایی مغناطیسی مدار مغناطیسی، هسته آهنی از ورق فولادی سیلیکونی به ضخامت {{0}}.35mm ~ 0.5mm با رنگ عایق ساخته شده است. بخش هسته ترانسفورماتور کوچک مستطیل یا مربع است و بخش بزرگ ترانسفورماتور پلکانی است که برای استفاده کامل از فضا است.

 

ویژگی های هسته چند لایه

از آنجایی که هسته و سیم پیچ ترانسفورماتور هسته چند لایه به طور جداگانه ساخته می شوند، ابتدا هسته روی هم چیده می شود و سپس یوغ بالایی برداشته می شود و سپس عایق هسته و سیم پیچ نصب می شود و سیم پیچ و پست هسته با مهاربند پشتیبانی می شوند. و در نهایت یوغ آهنی وارد می شود تا مونتاژ بدنه کامل شود.

 

ساختار ترانسفورماتور هسته چند لایه دارای ویژگی های زیر است:

1. جهت بستن هسته، جهت ضخامت ورق هسته است، که می تواند هسته را به خوبی ببندد.

2. برای سیم پیچ استوانه ای دولایه، لایه داخلی سیم پیچ اسکلت سیم پیچی ندارد.

3. از آنجا که یوغ آهن بالایی در هنگام نصب برداشته می شود، ستون هسته و سیم پیچ را می توان به راحتی با یک نگهدارنده سفت کرد.

4. سیم پیچ به طور جداگانه پیچیده می شود و سیم پیچ را می توان به طور جداگانه پس از سیم پیچی فرو کرد.

 

 

2.1.3 مقایسه هسته زخم مثلثی سه بعدی، هسته چند لایه و هسته زخم تخت

1) هسته آهنی زخمی مثلثی سه بعدی

هسته زخم سه بعدی: آرایش سه بعدی مثلثی از یک هسته آهنی متشکل از سه هسته زخمی تک قاب با اندازه هندسی یکسان.

ترانسفورماتور هسته زخمی سه بعدی: ترانسفورماتور توزیع با هسته زخمی سه بعدی به عنوان مدار مغناطیسی.

ویژگی های فرآیند: کل هسته آهنی از سه قاب منفرد یکسان ساخته شده است و سه ستون هسته هسته آهنی در یک مثلث متساوی الاضلاع قرار گرفته اند. هر فریم منفرد از تعدادی تسمه ذوزنقه ای شکل ساخته شده است که به طور متوالی پیچیده می شوند. مقطع تک قاب بعد از سیم پیچی نزدیک به نیم دایره و مقطع بعد از شکافتن به کل دایره شبه چندضلعی بسیار نزدیک است. تسمه مواد ذوزنقه ای در اندازه های مختلف تک فریم توسط دستگاه برش خط تاشو مخصوص پیچ می شود. این نوع پردازش برش را می توان بدون پردازش مواد انجام داد، یعنی در هنگام برش، میزان استفاده از مواد 100٪ است.

 

2) هسته آهنی چند لایه

هسته آهنی چند لایه: از خط تولید برش طولی و خط تولید برش عرضی تشکیل شده است و نوار فولادی سیلیکونی به شکل خاصی از ورق فولادی سیلیکونی پردازش می شود و سپس ورق فولاد سیلیکونی به روش خاصی روی هم چیده می شود.

هسته چند لایه سه عیب دارد:

در مدار مغناطیسی شکاف‌های هوایی ایجاد می‌شود که توسط اتصالات زیادی در مدار مغناطیسی ایجاد می‌شود که مقاومت مغناطیسی مدار مغناطیسی را افزایش می‌دهد و در نتیجه جریان اتلاف و بی‌باری را افزایش می‌دهد.

جهت مدار مغناطیسی در برخی نقاط با جهت نفوذپذیری مغناطیسی بالای نوار فولادی سیلیکونی مطابقت ندارد.

عدم سفتی بین برش ها نه تنها ضریب لمینیت را کاهش می دهد، بلکه مهمتر از آن باعث افزایش نویز می شود.

تاثیر فرآیند بر ضرر

برش طولی و برش عرضی باعث افزایش افت تنش مکانیکی می شود

جهت مدار مغناطیسی در گوشه با جهت رسانایی مغناطیسی ناسازگار است، که به شدت تلفات را افزایش می دهد.

اتصالات باعث افزایش تلفات به خصوص افزایش جریان بدون بار می شوند

ضریب فرآیند 1.15 ~ 1.3 است

 

3) تأثیر سازه بر مدار مغناطیسی

در هسته پشته ای سنتی با شکاف هوا، مدار مغناطیسی جفت بین فاز AC بدیهی است که 1/2 طولانی تر از مدار مغناطیسی فاز AB و فاز BC است، بنابراین مدار مغناطیسی نامتعادل است و مقاومت مغناطیسی AC فاز بزرگتر است هنگامی که یک ولتاژ سه فاز به ترانسفورماتور اعمال می شود، هسته یک شار مغناطیسی متعادل سه فاز φA، φB و φC تولید می کند.

هنگامی که شار مغناطیسی تعادل سه فاز از مدار مغناطیسی نامتعادل عبور می کند، افت ولتاژ مغناطیسی فازهای A و C زیاد است که بر تعادل ولتاژ سه فاز تأثیر می گذارد. این عدم تعادل در مدار مغناطیسی یک نقص ساختاری غیرقابل حل برای ترانسفورماتورهای مسطح است.

 

4) هسته آهنی زخمی تخت

هسته زخم مسطح: یک هسته آهنی مرتب و مسطح که از یک یا چند قاب منفرد با هسته های زخمی تشکیل شده است.

مشخصات فرآیند: هسته زخم مسطح ابتدا دو قاب داخلی کوچکتر پیچیده می شود، پس از ترکیب دو قاب داخلی که زخم شده اند و سپس یک قاب بیرونی بزرگتر را در ترکیب خارجی خود پیچیده می کنند، سه ستون هسته هسته زخم تخت مرتب می شوند. در یک هواپیما

نقص ساختار هسته زخم تخت

مانند هسته زخمی تخت و هسته چند لایه، سه ستون هسته در یک صفحه مرتب شده اند، به طوری که طول مدار مغناطیسی سه ستون هسته ناسازگار است: طول مدار مغناطیسی ستون میانی کوتاه است، مدار مغناطیسی طول دو ستون جانبی طولانی تر است و طول مدار مغناطیسی متوسط ​​حدود 20٪ است و در نتیجه تفاوت زیادی در تلفات بدون بار سه ستون اصلی ایجاد می شود. ستون میانی کم است و تلفات بدون بار دو ستون جانبی زیاد است و در نتیجه عدم تعادل سه فازی ایجاد می شود.

 

 

2.2 هسته های تک فاز و سه فاز

هسته تک فاز دارای یک هسته دو ستونی چند لایه است. پنج نوع هسته تکفاز تکفاز جانبی یوغه نوع چهار ستونی، تک فاز دو ستون نوع هسته چند لایه و تک فاز نوع تابشی هسته چند لایه وجود دارد. چهار نوع هسته سه فاز وجود دارد: هسته چند لایه ستون سه فاز، هسته پنج ستونی یوغ جانبی سه فاز، هسته چند لایه سه فاز دو قاب و هسته چند لایه راکتور سه فاز.

هسته آهنی از دو قسمت تشکیل شده است: یک ستون هسته آهنی و یک یوغ آهنی. ستون هسته با سیم پیچ پوشانده شده است و یوغ آهنی ستون هسته را به هم متصل می کند تا یک مدار مغناطیسی بسته تشکیل دهد. طرح هسته ترانسفورماتور در شکل 1 نشان داده شده است، شکل 1a یک ترانسفورماتور تک فاز است، شکل 1b یک ترانسفورماتور سه فاز است، ساختار هسته را می توان به دو قسمت تقسیم کرد، C بخشی از سیم پیچ است که به نام ستون اصلی Y برای بستن بخشی از مدار مغناطیسی به نام یوغ استفاده می شود. ترانسفورماتور تک فاز دارای دو ستون هسته و ترانسفورماتور سه فاز دارای سه ستون هسته است.

 

 

از آنجا که شار مغناطیسی در هسته ترانسفورماتور یک شار مغناطیسی متناوب است، به منظور کاهش تلفات جریان گردابی، هسته ترانسفورماتور به طور کلی از ورق های فولادی سیلیکونی با مقاومت بزرگ به اندازه مشخصی از تراشه آهن ساخته شده است، ورق های فولاد سیلیکونی متشکل از هسته آهنی به شکل و اندازه مورد نیاز بریده می شود و سپس ورق پانچ به روش همپوشانی ترکیب می شود. شکل 2a هسته آهنی یک ترانسفورماتور تک فاز را نشان می دهد که هر لایه از 4 قطعه پانچ تشکیل شده است. شکل 2b هسته آهنی ترانسفورماتور سه فاز را نشان می دهد، هر لایه از 6 قطعه تشکیل شده است و ترکیب هر دو لایه تراشه آرایش متفاوتی را اعمال می کند تا اتصالات هر لایه مدار مغناطیسی را به هم بزند. به این روش مونتاژ، مونتاژ همپوشانی می گویند و این مجموعه می تواند از جریان گردابی بین ورق فولادی و ورق فولادی جلوگیری کند. و از آنجایی که هر لایه پانچ در هم تنیده است، می توان از بست های کمتری برای ساده ساختن ساختار هنگام فشار دادن هسته آهنی استفاده کرد. در حین مونتاژ، صفحات پانچ ابتدا روی هم چیده می شوند تا یک هسته آهنی کامل را تشکیل دهند، سپس یوغ آهنی پایینی بسته می شود، صفحه پانچ یوغ آهنی بالایی برداشته می شود تا ستون هسته نمایان شود، سیم پیچ پیش ساخته روی ستون هسته قرار می گیرد. در نهایت صفحه پانچ یوغ آهنی فوقانی استخراج شده وارد می شود.

 

 

2.3 هسته های پوسته و هسته

به قسمتی از سیم پیچ روکش دار در هسته آهنی «ستون هسته» و به قسمتی از سیم پیچ غیر روکشی که فقط نقش مدار مغناطیسی را ایفا می کند «یوغ آهنی» می گویند. جایی که هسته آهنی سیم پیچ را احاطه کرده است، به آن نوع پوسته می گویند. جایی که سیم پیچ ستون هسته را احاطه کرده است نوع هسته نامیده می شود. نوع پوسته و نوع هسته ویژگی های خاص خود را دارند، اما فرآیند ساخت ترانسفورماتور تعیین شده توسط هسته آهنی بسیار متفاوت است و پس از انتخاب یک سازه خاص، روی آوردن به سازه دشوار است. بیشتر هسته ترانسفورماتور در کشور ما از نوع هسته انباشته استفاده می کند.

با توجه به آرایش سیم پیچ در هسته آهنی، ترانسفورماتور به نوع هسته و پوسته تقسیم می شود. تفاوت عمدتا در توزیع مدار مغناطیسی است، یوغ هسته ترانسفورماتور پوسته سیم پیچ را احاطه می کند، هسته ترانسفورماتور هسته عمدتا در سیم پیچ است، تنها بخشی از یوغ آهن در خارج از سیم پیچ است که برای تشکیل مغناطیسی استفاده می شود. مدار.

 

 

 

هنگامی که ترانسفورماتور در حالت عادی کار می کند، هسته آهنی به دلیل وجود تلفات آهن، گرما تولید می کند و هر چه وزن و حجم هسته آهنی بیشتر باشد، گرمای بیشتری تولید می شود. دمای روغن ترانسفورماتور بالای 95 درجه به راحتی پیر می شود، بنابراین دمای سطح هسته باید تا حد امکان زیر این دما کنترل شود، که نیاز به ساختار اتلاف حرارت هسته دارد تا به سرعت گرمای هسته را دفع کند. ساختار اتلاف حرارت عمدتاً برای افزایش سطح اتلاف حرارت هسته آهن است. اتلاف گرمای هسته آهنی عمدتاً شامل اتلاف گرمای کانال روغن هسته آهن و اتلاف گرمای راه هوایی هسته آهنی است.

 

در ترانسفورماتورهای غوطه‌ور در روغن با ظرفیت زیاد، شکاف‌های روغن اغلب بین لایه‌های هسته آهنی قرار می‌گیرند تا اثر اتلاف گرما را افزایش دهند. مخزن نفت به دو نوع تقسیم می شود، یکی موازی با ورق فولادی سیلیکونی، و دیگری عمودی با ورق فولادی است، همانطور که در شکل 4 نشان داده شده است. آرایش دوم اثر اتلاف حرارت بهتری دارد، اما ساختار پیچیده تر است.

 

در هسته ترانسفورماتور خشک خنک کننده هوا است، به منظور اطمینان از اینکه دمای هسته از مقدار مجاز تجاوز نمی کند، اغلب در ستون هسته و کانال هوا یوغ آهن نصب می شود.

 

 

 

ترانسفورماتور در حین کار صدا تولید می کند. منبع نویز بدنه ترانسفورماتور انقباض مغناطیسی ورق فولادی سیلیکونی هسته آهنی است یا نویز هسته ترانسفورماتور اساساً ناشی از انقباض مغناطیسی است. اصطلاح مغناطیسی به افزایش اندازه ورق فولادی سیلیکونی در امتداد جهت خط القای مغناطیسی در هنگام تحریک هسته آهن اشاره دارد. اندازه ورق فولاد سیلیکونی در جهت عمود بر خط اندوکتانس مغناطیسی کاهش می یابد و این تغییر اندازه را مغناطیسی انقباض می گویند. علاوه بر این، ساختار و اندازه هندسی هسته آهنی، فرآیند پردازش و ساخت هسته آهن، درجه خاصی از تأثیر بر سطح نویز آن خواهد داشت.

 

سطح نویز هسته آهنی را می توان با اقدامات فنی زیر کاهش داد: (1) استفاده از ورق های فولادی سیلیکونی با کیفیت بالا با مقدار ε نسبت مغناطیسی تنگ کننده کوچک. (2) چگالی شار مغناطیسی هسته را کاهش دهید. (3) ساختار هسته آهنی را بهبود بخشید. (4) اندازه هسته معقول را انتخاب کنید. (5) فناوری پردازش پیشرفته را بپذیرید.

 

 

در عملکرد عادی ترانسفورماتور، میدان الکتریکی ایجاد شده بین سیم پیچ باردار و سیم سربی و مخزن سوخت، یک میدان الکتریکی ناهموار است و هسته آهنی و قطعات فلزی آن در میدان الکتریکی قرار دارند. از آنجا که پتانسیل القای الکترواستاتیک متفاوت است، پتانسیل تعلیق هسته آهنی و قطعات فلزی آن یکسان نیست و زمانی که اختلاف پتانسیل بین دو نقطه بتواند عایق بین آنها را بشکند، تخلیه جرقه ایجاد می شود. این تخلیه می تواند روغن ترانسفورماتور را شکسته و به عایق جامد آسیب برساند. برای جلوگیری از این امر، هم هسته و هم اجزای فلزی آن باید به طور قابل اعتمادی زمین شوند.

 

هسته باید کمی زمین شود. هنگامی که هسته آهنی یا سایر اجزای فلزی در دو یا چند نقطه به زمین متصل می شوند، یک حلقه بسته بین نقاط زمین تشکیل می شود، گردشی را تشکیل می دهد، جریان گاهی اوقات می تواند به ده ها آمپر برسد، باعث گرمای بیش از حد موضعی می شود که منجر به تجزیه روغن، همچنین ممکن است باعث شود که نوار زمین فیوز شود، هسته را بسوزاند، اینها مجاز نیستند. بنابراین، هسته باید زمین باشد، و باید کمی زمین باشد.

 

 

ظهور هسته های آهنی نانوکریستالی و آمورف مواد ایده آلی را برای ترانسفورماتورهای فرکانس متوسط ​​و بالا فراهم می کند. با توسعه صنعت، فرکانس عملیاتی منبع تغذیه به 20 کیلوهرتز افزایش یافته و توان خروجی از 30 کیلووات فراتر رفته است. مواد هسته سنتی مانند ورق فولادی سیلیکون تلفات زیادی دارند و نمی توانند نیازهای جدید منبع تغذیه را برآورده کنند.

 

هسته نانو کریستالی آمورف و مبتنی بر آهن دارای ویژگی های القای مغناطیسی اشباع بالا، نفوذپذیری بالا، تلفات کم، پایداری دمایی خوب، حفاظت از محیط زیست و غیره است و دارای ارزش کاربردی مهم در ترانسفورماتورهای فرکانس بالا با توان بالا است.

 

 

 

6.1 هسته نانو کریستالی

مواد نانوکریستالی عمدتاً از آهن، کروم، مس، سیلیکون، بور و عناصر دیگر تشکیل شده‌اند و این اجزای آلیاژی خاص با فناوری خاموش کردن سریع به حالت‌های آمورف تبدیل می‌شوند و سپس برای تشکیل دانه‌های در مقیاس نانو، عملیات حرارتی می‌شوند.

هسته نانو کریستالی خواص مغناطیسی و پایداری دمایی عالی از خود نشان می دهد و به ویژه برای جایگزینی فریت در ترانسفورماتورهای زیر محدوده فرکانس 20 کیلوهرتز تا 50 کیلوهرتز مناسب است.

این ماده نانوکریستالی دارای مقاومت 90 μ Ω.cm (پس از عملیات حرارتی) است و به لطف نانوساختار خود، مزایای فولاد سیلیکونی، پرمالوی و فریت را ترکیب می کند.

 

 

 

ضخامت مواد مغناطیسی نرم نانوکریستالی آهن حدود 30 میکرومتر است. به دلیل شکنندگی و حساسیت آن به تنش، خواص مغناطیسی در هنگام پردازش و استفاده به طور قابل توجهی کاهش می یابد. بنابراین، هسته نانو کریستال را معمولاً به شکل حلقه یا نعل اسب در می آورند و در یک پوسته محافظ قرار می دهند. مواد پوسته محافظ بر عملکرد اتلاف حرارت هسته نانوکریستالی تأثیر می گذارد.

هسته نانوکریستالی جدید برای ترانسفورماتورها اعمال شده است، ضخامت مواد نانوکریستالی تنها 24 میکرومتر است و هسته پخته شده پس از عملیات حرارتی دارای مزایای قابل توجهی نسبت به هسته ترانسفورماتور سنتی است:

هسته نانو کریستالی جدید با یک لایه عایق پوشانده شده است که استحکام لازم برای سیم پیچی را به دست می آورد و می تواند مستقیماً به ترانسفورماتور پیچیده شود.

هسته نانوکریستالی پخته شده، پوشش محافظ را از بین می برد، فضای بیشتری را برای اتلاف گرما فراهم می کند و ایمنی عملیاتی ترانسفورماتور را بهبود می بخشد.

این طراحی تاثیر مواد پوسته محافظ بر روی هسته نانوکریستالی را کاهش می دهد و باعث صرفه جویی در طراحی ساختاری و زمان تشکیل پوسته محافظ می شود.

طراحی هسته نانو کریستالی می‌تواند انعطاف‌پذیرتر باشد و اشکال مختلفی مانند هسته حلقه‌ای، مستطیلی و C شکل را ارائه دهد و گزینه‌های بیشتری را برای طراحی ترانسفورماتور و فرآیند سیم‌پیچ بعدی ارائه دهد.

 

6.2 هسته مغناطیسی آمورف

این ماده آمورف با استفاده از فناوری کوئنچ فوق سریع با سرعت خنک سازی حدود یک میلیون درجه در ثانیه تولید می شود. این فناوری فولاد مذاب را در یک کوئنچ کردن به یک نوار آلیاژی با ضخامت 30 میکرون جامد می کند. به دلیل سرعت سرد شدن سریع، فلز زمانی برای کریستال شدن ندارد و در نتیجه هیچ دانه یا مرز دانه ای در آلیاژ ایجاد نمی شود و در نتیجه آلیاژهایی به اصطلاح آمورف تشکیل می شود.

فلز آمورف دارای ریزساختار منحصر به فردی است که با فلز معمولی متفاوت است و ترکیب و ساختار نامنظم آن خواص منحصر به فردی مانند مغناطیس عالی، مقاومت در برابر خوردگی، مقاومت در برابر سایش، استحکام بالا، سختی، چقرمگی، مقاومت بالا، ضریب جفت الکترومکانیکی بالا را به آن بخشیده است. و غیره

 

 

 

اجزای اصلی هسته آمورف مبتنی بر آهن، آهن، سیلیکون و بور است که محتوای سیلیکون آن به 5.3٪ می رسد و ساختار منحصر به فرد حالت آمورف، مقاومت آن 130 μΩ.cm است که دو برابر آن است. از ورق فولاد سیلیکونی (47 μΩ.cm).

ضخامت ماده آمورف مبتنی بر فرو مورد استفاده در هسته آمورف حدود 30 نانومتر است که بسیار نازکتر از ضخامت ورق فولاد سیلیکونی است، بنابراین تلفات جریان گردابی در عملکرد فرکانس بالا کم است. در محدوده فرکانس 400 هرتز ~ 10 کیلوهرتز، تلفات تنها 1/3 ~ 1/7 ورق فولاد سیلیکونی است. در عین حال، نفوذپذیری هسته آهنی آمورف مبتنی بر آهن بسیار بیشتر از هسته آهنی سنتی است.

با توجه به این مزایا، هسته آمورف می تواند وزن ترانسفورماتور را بیش از 50٪ کاهش دهد و دما را تا 50٪ افزایش دهد.

پس از سال‌ها توسعه، هسته‌های آهنی آمورف و نانوکریستالی به طور گسترده در ترانسفورماتورهای فرکانس بالا، ترانسفورماتورهای جریان، منابع تغذیه سوئیچینگ، تجهیزات سازگاری الکترومغناطیسی و سایر کاربردها مورد استفاده قرار گرفته‌اند.