Silicijevo jeklo v transformatorjih

Glavni sestavni deli transformatorja so železno jedro in navitja. Jedro je v glavnem izdelano iz laminiranih silikonskih jeklenih plošč. Z vsebnostjo silicija od 0,8 % do 4,8 % imajo močno magnetno prepustnost.

Pred-rezane pločevine iz silikonskega jekla

Ko transformator deluje, povzroča izgube pri prenosu električne energije. Obstajata dve glavni vrsti izgub: ena je izguba bakra, ki nastane zaradi upora navitij; in druga izguba železa, ki izvira iz silicijevih jeklenih plošč. Sama izguba železa je posledica dveh glavnih pojavov: izgube zaradi histereze in izgube zaradi vrtinčnih tokov.

 

krivulja histereze transformatorja

Histerezna izguba je izguba železa, ki nastane zaradi pojava histereze med postopkom magnetizacije železnega jedra. Velikost te izgube je neposredno sorazmerna s površino, ki jo obdaja histerezna zanka materiala. Silikonsko jeklo ima ozko histerezno zanko, zato njegova uporaba za jedro transformatorja povzroči manjšo histerezno izgubo.

 

Izguba vrtinčnega-toka transformatorja

Eddy current loss is caused by circulating currents induced within the core material by the alternating magnetic flux. These currents flow in planes perpendicular to the magnetic flux and also result in heat generation. To reduce this loss, the iron core is constructed using laminated silicon steel sheets, which increases the resistance in the path of the eddy currents.

 

 

Silikonske jeklene pločevine določajo izgubo moči transformatorja. Kot je navedeno zgoraj, sta njihova velikost in oblika pomembna dejavnika, ki vplivata na izgubo moči. Teoretično velja, da tanjše kot so silikonske jeklene pločevine in ožji kot so laminirani trakovi, boljši je učinek. Vendar je treba upoštevati tudi učinkovitost laminacije in dejanski prerez-. Običajno transformatorska jedra uporabljajo hladno{5}}valjane pločevine iz silicijevega jekla, pogosto v obliki črke "E" ali "I", s standardno debelino 0,35 mm.

Jedro za oljne transformatorje

Transformatorji delujejo na principu elektromagnetne indukcije. Dva navitja, primarni in sekundarni, sta navita okoli zaprtega železnega jedra. Ko na primarno navitje deluje izmenična napetost, teče skozenj izmenični tok, ki ustvarja magnetomotorno silo (MMS). Ta MMF poganja izmenični glavni magnetni tok skozi jedro iz silicijevega jekla.

V skladu z Lenzovim zakonom bo magnetni tok, ki ga povzroči inducirani tok, nasprotoval spremembi prvotnega magnetnega toka. Ko se primarni magnetni pretok poveča, mu nasprotuje magnetni pretok, ki ga ustvari inducirani tok, in v sekundarnem navitju se pojavi nižja-izmenična napetost.

A. Majhna izguba železa.To je najbolj kritičen pokazatelj kakovosti. Globalni standardi razvrščajo stopnje predvsem na podlagi vrednosti izgube železa. Manjša kot je izguba železa, višji je razred in boljša kakovost.

B. Visoka magnetna indukcija.Pločevine iz silicijevega jekla, ki lahko dosežejo višjo magnetno indukcijo pod enakim magnetnim poljem, bodo povzročile manjša in lažja transformatorska jedra. To pa prihrani silikonsko jeklo, bakreno žico in izolacijske materiale.

C. Visok faktor zlaganja.Gladke, ravne površine in enakomerna debelina silicijevih jeklenih plošč izboljšajo gostoto pakiranja jedra. To vodi do povečanja prostorske učinkovitosti in magnetne zmogljivosti.

Delavnica VKE za rezanje silicijevega jekla

D. Dobra zmogljivost prebijanja.Ta lastnost je še posebej pomembna za izdelavo jeder, ki se uporabljajo v majhnih in mikro motorjih.

E. Good adhesion and weldability of the surface insulation coating.Trpežna izolacijska prevleka, ki se dobro oprijema in omogoča zanesljivo varjenje, je bistvenega pomena za sestavo jedra in delovanje.

F. Magnetna odpornost proti staranju.Material mora ohraniti stabilne magnetne lastnosti skozi čas in pod delovnimi obremenitvami.

G. Zahtevani pogoji dostave.Pločevine iz silicijevega jekla je treba dobaviti po postopkih žarjenja in luženja, da se zagotovijo optimalne magnetne in mehanske lastnosti.