Miért használnak a transzformátorok szilíciumacél lemezeket magként?

Általánosan használttranszformátor magokáltalában abból készülnekszilikon acéllemezek. A szilíciumos acél egyfajta szilíciumot tartalmazó acél (a szilíciumot szilíciumnak is nevezik), és a szilíciumtartalma 0,8 és 4,8% között van. A transzformátor magjaként szilíciumacélt használnak, mivel maga a szilíciumacél erős mágneses permeabilitással rendelkező mágneses anyag. A feszültség alá helyezett tekercsben nagyobb mágneses indukciós intenzitást tud produkálni, ezáltal csökkenti a transzformátor méretét.

Tudjuk, hogy a tényleges transzformátor mindig váltakozó áramú állapotban működik, és a teljesítményveszteség nem csak a tekercs ellenállásában van, hanem a váltóárammal mágnesezett vasmagban is. A vasmag teljesítményveszteségét általában "vasveszteségnek" nevezik. A vasveszteséget két ok okozza, az egyik a „hiszterézisveszteség”, a másik az „örvényáram-veszteség”.

A hiszterézisveszteség a vasmag mágnesezési folyamata során a hiszterézis jelenség által okozott vasveszteség. Ennek a veszteségnek a mérete arányos az anyag hiszterézishurokkal körülvett területével. A szilíciumacél hiszterézis hurok keskeny, a szilíciumacélból készült transzformátor magjának hiszterézisvesztesége kicsi, ami nagymértékben csökkentheti a hőtermelést.

Mivel a szilícium acél rendelkezik a fenti előnyökkel, miért nem használunk egy egész darab szilíciumacélt vasmagként, hanem dolgozzuk fel lapokká?

Ez azért van így, mert a pelyhes mag csökkentheti a vasveszteség egy másik típusát – az „örvényáram-veszteséget”. Amikor a transzformátor működik, váltakozó áram van a tekercsben, és az általa generált mágneses fluxus természetesen váltakozó. Ez a változó mágneses fluxus indukált áramot hoz létre a vasmagban. A vasmagban keletkező indukált áram a mágneses fluxus irányára merőleges síkban kering, ezért örvényáramnak nevezzük. Az örvényáram-veszteségek a magot is felmelegítik. Az örvényáram-veszteségek csökkentése érdekében a transzformátor magját szilikon acéllemezekkel rakják egymásra, amelyek egymástól szigetelve vannak, így az örvényáramok kisebb keresztmetszetben haladnak át egy hosszú és keskeny áramkörben, növelve ezzel a transzformátor ellenállását. örvényáram-utak; ugyanakkor a szilícium acélban lévő szilícium teszi Az anyag fokozott ellenállása az örvényáramok csökkentésében is szerepet játszik.

A transzformátor vasmagjához általában 0,35 mm vastag hidegen hengerelt szilícium acéllemezt használnak. A vasmag szükséges méretének megfelelően hosszú darabokra vágják, majd átlapolják "napos" vagy "száj" alakra. Logikusan szólva, az örvényáramok csökkentése érdekében minél vékonyabbak a szilícium acéllemezek és minél keskenyebbek a toldott szalagok, annál jobb a hatás. Ez nemcsak az örvényáram-veszteséget és a hőmérséklet-emelkedést csökkenti, hanem a szilikon acéllemezek anyagát is megtakarítja. De amikor valójában szilikonacél magokat készítenek. Nem csak a fent említett kedvező tényezőkön alapul, mert a vasmag ily módon történő elkészítése jelentősen megnöveli a munkaórákat és csökkenti a vasmag effektív keresztmetszetét is. Ezért ha szilícium acéllemezeket használ a transzformátormagok készítéséhez, akkor az adott helyzetből kell kiindulnia, mérlegelnie kell az előnyöket és hátrányokat, és válassza ki a megfelelő méretet.