摘要：非晶合金材料作为一种新型双绿色软磁功能材料，凭借其低损耗、高磁导率的优异电磁性能，在电机、变压器、电抗器等领域，具有显著优势[1]。同时，随着国家节能减排及新型能源开发等相关政策改革的进一步深化，相比于传统的硅钢片材料，非晶合金材料具有更为广阔的应用前景。
但是，非晶材料具有明显的性能缺陷，即其振动噪声较显著，从而极易造成噪声污染[2-4]。针对该问题解决方案的研究也更为迫切，其研究也更具价值。
本文中，以非晶变压器减震为研究的切入点，围绕该项技术的专利申请分析申请量年度趋势、地域分布、发展热点及趋势预估等展开介绍，以期对该领域的相关研究理出发展脉络及发展框架。
关键词：新能源；非晶合金；减震
1 非晶变压器减震全球专利分析
为了进一步分析非晶变压器减震的发展情况，以下在专利库中对其进行统计分析。利用关键词和分类号，在英文摘要库DWPI进行检索，并结合S系统统计命令和Excel对该领域的世界专利申请数据进行统计分析。
1.1 全球申请量年度趋势
图1示出了非晶变压器减震全球范围内历年的申请量，同时一并绘制了中国申请及全球其他国家申请进行对比。
图1 全球非晶变压器减震专利的申请量年度趋势图
可以看出，非晶变压器减震的申请最早开始于1974年，随后，申请量呈现快速增长、缓慢下降的震荡趋势。在1982-1987年，年申
请量处于同期较高水平，原因在于1986年非晶变压器变压器在GE公司得到了批量生产。在此之后，进入长达14年的低迷期。直至2001年，随着日本等国的加入，全球其他国家年申请有所回升。随后，于2008年、2013年伴随着中国申请量的剧增，全球申请量相继达到申请量高峰值，分别突破年申请量55、71件；在此之后，全球各国申请量均有所下滑，前期丰富研究成果的积累，也将使得该领域的研究后续进入平稳发展阶段。
同时，值得注意的是，中国进军非晶变压器减震研究的时间为1992年，晚于全球最早申请18年。但是，国内申请后力十足，经过短短十年的发展，申请量已位居世界首位。这也是国内几大非晶变压器生产企业的贡献，相关的国内申请人的分析见下一节。
1.2 全球主要申请国家及申请人
在非晶变压器减震领域的主要申请国家中，中国的申请量位居榜首，这也是2008-2013年中国在该领域申请量高产的必然结果。同时，日本、美国以及欧洲国家的申请，也都占据重要分量。
进一步地，继续对该领域的主要申请人进行分析。全球前10位申请人的申请量比例中，HITACHI METALS LTD（日立金属公司）目前是该技术领域的领军申请人，申请量占比23%；TOSHIBA KK（东芝公司）凭借16%的比例，位居世界申请量季军。
2 我国非晶变压器减震技术发展热点
在非晶变压器减震控制领域，通过对噪声源、噪声传播途径等进行有针对性的控制，通常可以达到预期的技术效果[5]。本文针对领域的研究热点及关键技术，从优势、劣势进行分析，得到下表1。
3 非晶变压器减震的趋势预测
虽然我国在非晶变压器减震技术的起步较晚，但是随着国内几大公司的加入以及研究成果的积累，目前我国非晶变压器减震专利申请在世界排名第一名，占据重要位置。伴随着非晶变压器的广泛应用，其噪声研究也保持平稳发展。
在噪声源控制中，铁心表面喷涂、铁心搭接区域紧固的研究已经相对成熟，因此，上述研究在2013年之后逐步弱化。然而，铁心结构的改进则仍然保持较高的研究热度，铁心的立体结构设计，成本较低，且减震显著，具有较高的研究价值；此外，降低磁密具有显著的减震效果，因此如何采取不同形式降低变压器磁密，仍需要不断深入研究。
在噪声传播途径的控制中，在铁心与变压器箱体之间增加减震装置是现今的研究热点，其形式多样化、成本增加小，且减震效果不一，也为今后的技术进步提供了研究空间。例如，限位装置设置在何位置，吸声减震装置的形式，甚至扩展到铁心夹件的形式，以及铁心夹件与铁心、与箱体的连接等。分析表明，该方向的研究热度一直持续到2016年，预计在今后也将保持较好发展态势。
此外，现今的另一大热点是减震的综合治理。不单纯依赖于某一种技术或某一个方面的改进，而是根据实际的生产条件以及减震需求，合理而有效地选择最佳的减震措施，达到投入与减震效果的最优化。该方向的研究现今处于初步发展期，预计未来几年，随着各项减震措施的逐步成熟，研究的重点将集中于如何择优选择减震措施，如何最小化成本，以期实现最佳减震目标。
参考文献：
[1] 吴胜男，等.非晶合金卷绕定子铁心振动噪声的研究[J]，电工技术学报，2015，06（30）：13-21.
[2] 冯立涛.非晶合金变压器降低噪音方法[J]，黑龙江科学，2017，02（8）：136-137.
[3] 李寅.非晶合金变压器节能性的研究与应用[D].华南理工大学，2015.
[4] 虞兴邦，姜在秀.非晶合金铁心组合式变压器噪声的降低[J].噪声与振动控制，2002，2：45-46.
[5] Berler.Vibro-aeoustie Method of Transformer ClamPing Pressure Monitoring，IEEE Intemational Sym Posiumon Electrical Insulation，2000，15（9）：263~266.
论文作者:杨欢
论文发表刊物:《电力设备》2018年第7期
论文发表时间:2018/6/25
标签：变压器论文; 铁心论文; 噪声论文; 领域论文; 全球论文; 热点论文; 合金论文; 《电力设备》2018年第7期论文;