Bevezetés
A transzformátor fő alkotóelemei a vasmag és a tekercsek. A mag elsősorban laminált szilikon acéllemezekből készül. 0,8% és 4,8% közötti szilíciumtartalommal erős mágneses permeabilitással rendelkeznek.
Előre-vágott szilikon acéllemezek
Saz ilicon acéllemezek határozzák meg a transzformátor teljesítményveszteségét
Amikor egy transzformátor működik, teljesítményátviteli veszteségeket okoz. A veszteségeknek két fő típusa van: az egyik a rézveszteség, amely a tekercsek ellenállása miatt következik be; és a többi vasveszteség, amely a szilícium acéllemezekből származik. Magát a vasveszteséget két fő jelenség okozza: a hiszterézisveszteség és az örvényáram-veszteség.
transzformátor hiszterézis görbéje
A hiszterézisveszteség az a vasveszteség, amely a vasmag mágnesezési folyamata során fellépő hiszterézis jelenség miatt következik be. Ennek a veszteségnek a nagysága egyenesen arányos az anyag hiszterézishuroka által bezárt területtel. A szilícium acél keskeny hiszterézis hurokkal rendelkezik, így a transzformátor maghoz való használata kisebb hiszterézis veszteséget eredményez.
Transzformátor örvény{0}}áramkiesés
Az örvényáram-veszteséget a maganyagban a váltakozó mágneses fluxus által indukált keringő áramok okozzák. Ezek az áramok a mágneses fluxusra merőleges síkban haladnak, és hőtermelést is eredményeznek. Ennek a veszteségnek a csökkentése érdekében a vasmag rétegelt szilícium acéllemezekből készül, ami növeli az ellenállást az örvényáramok útján.
Hogyan generálnak mágneses fluxust és növelik/le a feszültséget a szilikon acéllemezek?
A szilikon acéllemezek határozzák meg a transzformátor teljesítményveszteségét. Mint fentebb említettük, méretük és alakjuk fontos tényező a teljesítményveszteség szempontjából. Elméletileg minél vékonyabbak a szilikon acéllemezek és minél keskenyebbek a laminált szalagok, annál jobb a hatás. Ugyanakkor figyelembe kell venni a laminálás hatékonyságát és az effektív keresztmetszetet is-. A transzformátormagok általában hidegen{5}}hengerelt szilícium acéllemezeket használnak, gyakran "E" vagy "I" alakúak, szabványos 0,35 mm vastagsággal.
Mag az olajba merülő transzformátorokhoz
A transzformátorok az elektromágneses indukció elvén működnek. Két tekercs, egy primer és egy szekunder, egy zárt vasmag köré van feltekerve. Amikor a primer tekercsre váltakozó feszültséget kapcsolunk, váltakozó áram folyik át rajta, ami magnetomotoros erőt (MMF) hoz létre. Ez az MMF váltakozó fő mágneses fluxust hajt meg a szilíciumacél magon keresztül.
A Lenz-törvény szerint az indukált áram által keltett mágneses fluxus ellentétes lesz az eredeti mágneses fluxus változásával. Amikor az elsődleges mágneses fluxus növekszik, az indukált áram által keltett mágneses fluxus szembeszáll vele, és a szekunder tekercsben alacsonyabb szintű váltakozó feszültség jelenik meg.
Teljesítménymutatók a szilikon acéllemez kiválasztásához
A. Alacsony vasveszteség.Ez a minőség legkritikusabb mutatója. A globális szabványok elsősorban a vasveszteség értékek alapján osztályozzák az osztályokat. Minél kisebb a vasveszteség, annál magasabb a minőség és annál jobb a minőség.
B. Nagy mágneses indukció.Azok a szilícium acéllemezek, amelyek nagyobb mágneses indukciót tudnak elérni azonos mágneses tér mellett, kisebb és könnyebb transzformátormagokat eredményeznek. Ezzel viszont szilíciumacélt, rézhuzalt és szigetelőanyagokat takaríthatunk meg.
C. Magas halmozási tényező.A szilikon acéllemezek sima, lapos felületei és egyenletes vastagsága javítja a mag tömörítési sűrűségét. Ez a térhatékonyság és a mágneses teljesítmény növekedéséhez vezet.
A VKE Szilíciumacél Forgácsoló Műhelye
D. Jó ütési teljesítmény.Ez a tulajdonság különösen fontos a kis- és mikromotorokban használt magok gyártásánál.
E. A felületi szigetelő bevonat jó tapadása és hegeszthetősége.A tartós szigetelő bevonat, amely jól tapad és megbízható hegesztést tesz lehetővé, elengedhetetlen a mag összeszereléséhez és a teljesítményhez.
F. Mágneses öregedésállóság.Az anyagnak meg kell őriznie stabil mágneses tulajdonságait az idő múlásával és az üzemi feszültségek alatt.
G. Szükséges szállítási feltétel.A szilikon acéllemezeket az izzítási és pácolási folyamatok után kell szállítani az optimális mágneses és mechanikai tulajdonságok biztosítása érdekében.