Обычно используемые сердечники трансформаторов обычно изготавливаются из листов кремнистой стали. Кремниевая сталь — это разновидность стали, содержащей кремний (кремний также называют кремнием), а содержание кремния в ней колеблется от 0,8 до 4,8 %. В качестве сердечника трансформатора используется кремниевая сталь, поскольку кремниевая сталь сама по себе является магнитным материалом с сильной магнитной проницаемостью. В катушке под напряжением он может создавать большую интенсивность магнитной индукции, тем самым уменьшая размер трансформатора.
|
|
|
Мы знаем, что настоящий трансформатор всегда работает в состоянии переменного тока, а потери мощности заключаются не только в сопротивлении катушки, но и в железном сердечнике, намагниченном переменным током. Потери мощности в железном сердечнике обычно называют «потерями в железе». Потери железа вызваны двумя причинами: одна — «потери на гистерезис», а другая — «потери на вихревые токи».
Гистерезисные потери — это потери в железе, вызванные явлением гистерезиса во время процесса намагничивания железного сердечника. Размер этих потерь пропорционален площади, окруженной петлей гистерезиса материала. Петля гистерезиса кремнистой стали узкая, а потери на гистерезис в сердечнике трансформатора из кремнистой стали невелики, что может значительно снизить тепловыделение. Поскольку кремниевая сталь обладает вышеуказанными преимуществами, почему бы не использовать в качестве железного сердечника целый кусок кремнистой стали, а переработать его в листы?
Это связано с тем, что чешуйчатое ядро может уменьшить другой тип потерь в железе - «потери на вихревые токи». Когда трансформатор работает, в катушке течет переменный ток, и создаваемый ею магнитный поток, естественно, является переменным. Этот изменяющийся магнитный поток создает индуцированный ток в железном сердечнике. Индуцированный ток, генерируемый в железном сердечнике, циркулирует в плоскости, перпендикулярной направлению магнитного потока, поэтому его называют вихревым током. Потери вихревых токов также нагревают сердечник. Чтобы уменьшить потери на вихревые токи, сердечник трансформатора уложен листами кремниевой стали, изолированными друг от друга, так что вихревой ток проходит через меньшее поперечное сечение в длинной и узкой петле для увеличения сопротивления на вихревых токах. путь вихревых токов; В то же время кремний в кремниевой стали делает повышенное удельное сопротивление материала также играет роль в уменьшении вихревых токов.
В качестве железного сердечника трансформатора обычно используется холоднокатаный лист кремнистой стали толщиной 0,35 мм. Его разрезают на длинные куски по необходимому размеру железного сердечника. Логически говоря, чтобы уменьшить вихревые токи, чем тоньше листы кремнистой стали и чем уже сращенные полосы, тем лучше эффект. Это не только снижает потери на вихревые токи и повышение температуры, но и экономит материалы для листов кремнистой стали. Но когда на самом деле изготавливаются сердечники из кремнистой стали. Это основано не только на вышеупомянутых благоприятных факторах, поскольку изготовление железного сердечника таким способом значительно увеличит трудозатраты, а также уменьшит эффективное поперечное сечение железного сердечника. Поэтому при использовании листов кремнистой стали для изготовления сердечников трансформаторов необходимо исходить из конкретной ситуации, взвесить все за и против и выбрать оптимальный размер.
