Varför använder transformatorer silikonstålplåtar som kärnor?

Oct 11, 2024

Lämna ett meddelande

 

Vanligt använda transformatorkärnor är vanligtvis gjorda av silikonstålplåtar.

 

Kiselstål är ett slags stål som innehåller kisel (kisel kallas även kisel), och dess kiselhalt varierar från 0,8 till 4,8 %. Kiselstål används som kärnan i transformatorn eftersom kiselstål i sig är ett magnetiskt material med stark magnetisk permeabilitet. I den strömsatta spolen kan den producera en stor magnetisk induktionsintensitet, vilket kan minska storleken på transformatorn.


Vi vet att faktiska transformatorer alltid fungerar under växelströmsförhållanden, och strömförlust uppstår inte bara i spolens motstånd, utan också i järnkärnan som magnetiseras av växelström. Effektförlusten i järnkärnan brukar kallas "järnförlust". Järnförlust orsakas av två orsaker, den ena är "hysteresförlust" och den andra är "virvelströmsförlust".

 

Hysteresförlust är den järnförlust som orsakas av hysteresfenomenet under magnetiseringsprocessen av järnkärnan.

Storleken på denna förlust är proportionell mot området som omges av materialets hysteresloop. Hysteresöglan av kiselstål är smal och hysteresförlusten av kärnan i en transformator som använder den är liten, vilket avsevärt kan minska värmegenereringen.


Eftersom kiselstål har ovanstående fördelar, varför använder inte oljecylindern en hel bit kiselstål som järnkärna, utan bearbetar den också till ark?

Non oriented electrical steel sheet
Silicon electrical steel sheet Factory
Silicon steel plate Factory
transformer core

 

Detta beror på att flingjärnskärnan kan minska en annan typ av järnförlust - "virvelströmsförlust". När transformatorn är i drift finns det växelström i spolen och det magnetiska flödet som den genererar är naturligtvis växelström.

Detta förändrade magnetiska flöde producerar en inducerad ström i järnkärnan. Den inducerade strömmen som genereras i järnkärnan cirkulerar i ett plan vinkelrätt mot riktningen för det magnetiska flödet, så det kallas virvelström.

 

Virvelströmsförluster gör också att kärnan värms upp. För att minska virvelströmsförlusterna staplas transformatorns kärna med kiselstålplåtar som är isolerade från varandra, så att virvelströmmen passerar genom ett mindre tvärsnitt i en lång och smal krets för att öka motståndet på virvelströmsbana; samtidigt gör kislet i kiselstålet Materialets ökade resistivitet spelar också roll för att minska virvelströmmar.

 

För denjärnkärnapå transformatorn används vanligtvis 0.35 mm tjock kallvalsad silikonstål. Den skärs i långa bitar enligt den önskade storleken på järnkärnan och överlappas sedan till en "sol"-form eller en "mun"-form. Logiskt sett, för att minska virvelströmmar, ju tunnare kiselstålplåtarna och ju smalare de skarvade remsorna desto bättre effekt. Detta minskar inte bara virvelströmsförluster och temperaturhöjningar, utan sparar också användningen av silikonstålplåtar. Men när man faktiskt tillverkar kiselstålkärnan.

 

Det är inte bara baserat på de ovan nämnda fördelaktiga faktorerna, eftersom att göra järnkärnan på detta sätt kommer att avsevärt öka mantimmar och även minska tvärsnittet av järnkärnan. Därför, när man använder kiselstålplåtar för att tillverka transformatorkärnor, måste man utgå från den specifika situationen, väga för- och nackdelar och välja den bästa storleken.