Transformador de metal amorfo

Un transformador de metal amorfo ( AMT ) es un tipo de transformador de alta eficiencia energética que se encuentra en las redes eléctricas. ^{[ 1 ]} El núcleo magnético de este transformador está hecho de un metal amorfo ferromagnético . El material típico ( Metglas ) es una aleación de hierro con boro , silicio y fósforo en forma de láminas delgadas (por ejemplo, de 25 μm) enfriadas rápidamente desde el estado fundido. Estos materiales tienen una alta susceptibilidad magnética , una coercitividad muy baja y una alta resistencia eléctrica . La alta resistencia y las láminas delgadas dan como resultado bajas pérdidas por corrientes parásitas cuando se someten a campos magnéticos alternos. Como desventaja, las aleaciones amorfas tienen una menor inducción de saturación y, a menudo, una mayor magnetostricción en comparación con el acero eléctrico de hierro-silicio cristalino convencional. ^{[ 2 ]} 

En un transformador, la pérdida en vacío está dominada por la pérdida en el núcleo . Con un núcleo amorfo, esta puede ser entre un 70 % y un 80 % menor que con los materiales cristalinos tradicionales . La pérdida bajo carga pesada está dominada por la resistencia de los devanados de cobre y, por lo tanto, se denomina pérdida de cobre . En este caso, la menor magnetización de saturación de los núcleos amorfos tiende a resultar en una menor eficiencia a plena carga. Es posible compensar esto utilizando más cobre y material de núcleo. Por lo tanto, los AMT de alta eficiencia pueden ser más eficientes a cargas bajas y altas, aunque a un tamaño mayor. El material de núcleo amorfo más caro, la manipulación más difícil y la necesidad de más devanados de cobre hacen que un AMT sea más caro que un transformador tradicional .

La principal aplicación de los transformadores de matriz amorfa (AMT) son los transformadores de distribución de la red eléctrica con una potencia nominal de entre 50 y 1000 kVA. Estos transformadores suelen funcionar las 24 horas del día con un bajo factor de carga (carga promedio dividida por la carga nominal). Las pérdidas en vacío de estos transformadores representan una parte significativa de las pérdidas totales de la red de distribución. El hierro amorfo también se utiliza en motores eléctricos especializados que operan a altas frecuencias, de hasta 350  Hz o más. ^{[ 3 ]}

Los transformadores más eficientes reducen la necesidad de generación y, al utilizar energía eléctrica generada a partir de combustibles fósiles , disminuyen las emisiones _de CO₂ . Esta tecnología ha sido ampliamente adoptada por grandes países en desarrollo como China ^{[ 4 ]} e India ^{[ 5 ],} donde el costo de la mano de obra es bajo. De hecho, los AMT requieren más mano de obra que los transformadores de distribución convencionales, lo que explica su baja adopción en el mercado europeo, comparable en tamaño. Estos dos países podrían ahorrar entre 25 y 30 TWh de electricidad al año, eliminar entre 6 y 8 GW de inversión en generación y reducir entre 20 y 30 millones de toneladas de emisiones de CO₂ _mediante la plena utilización de esta tecnología. ^{[ 6 ]}

• Sitio web informativo sobre transformadores de metal amorfo
• Metales amorfos en aplicaciones de distribución de energía eléctrica
• Cinta amorfa para transformadores