Χάλυβας πυριτίου σε μετασχηματιστές

Τα κύρια συστατικά ενός μετασχηματιστή είναι ο σιδερένιος πυρήνας και οι περιελίξεις. Ο πυρήνας κατασκευάζεται κυρίως από ελασματοποιημένα φύλλα πυριτίου. Με περιεκτικότητα σε πυρίτιο που κυμαίνεται από 0,8% έως 4,8%, διαθέτουν ισχυρή μαγνητική διαπερατότητα.

Προ{0}}κομμένα φύλλα πυριτίου

Όταν ένας μετασχηματιστής λειτουργεί, υφίσταται απώλειες μετάδοσης ισχύος. Υπάρχουν δύο κύριοι τύποι απωλειών: ο ένας είναι η απώλεια χαλκού, η οποία συμβαίνει λόγω της αντίστασης των περιελίξεων. και η άλλη απώλεια σιδήρου, η οποία προέρχεται από τα φύλλα πυριτίου χάλυβα. Η ίδια η απώλεια σιδήρου προκαλείται από δύο κύρια φαινόμενα: την απώλεια υστέρησης και την απώλεια δινορευμάτων.

 

καμπύλη υστέρησης μετασχηματιστή

Η απώλεια υστέρησης είναι η απώλεια σιδήρου που συμβαίνει λόγω του φαινομένου της υστέρησης κατά τη διαδικασία μαγνήτισης του πυρήνα του σιδήρου. Το μέγεθος αυτής της απώλειας είναι ευθέως ανάλογο με την περιοχή που περικλείεται από τον βρόχο υστέρησης του υλικού. Ο χάλυβας πυριτίου έχει στενό βρόχο υστέρησης, επομένως η χρήση του για τον πυρήνα του μετασχηματιστή έχει ως αποτέλεσμα μικρότερη απώλεια υστέρησης.

 

Τρέχουσα απώλεια-δινοστροφικού μετασχηματιστή

Η απώλεια δινορευμάτων προκαλείται από τα κυκλοφορούντα ρεύματα που προκαλούνται μέσα στο υλικό του πυρήνα από την εναλλασσόμενη μαγνητική ροή. Αυτά τα ρεύματα ρέουν σε επίπεδα κάθετα στη μαγνητική ροή και έχουν επίσης ως αποτέλεσμα την παραγωγή θερμότητας. Για να μειωθεί αυτή η απώλεια, ο πυρήνας του σιδήρου κατασκευάζεται χρησιμοποιώντας ελασματοποιημένα φύλλα πυριτίου χάλυβα, γεγονός που αυξάνει την αντίσταση στη διαδρομή των δινορευμάτων.

 

 

Τα φύλλα πυριτίου καθορίζουν την απώλεια ισχύος ενός μετασχηματιστή. Όπως αναφέρθηκε παραπάνω, το μέγεθος και το σχήμα τους είναι σημαντικοί παράγοντες που επηρεάζουν την απώλεια ισχύος. Θεωρητικά, όσο πιο λεπτά είναι τα φύλλα πυριτίου και όσο στενότερες είναι οι πλαστικοποιημένες λωρίδες, τόσο καλύτερο είναι το αποτέλεσμα. Ωστόσο, πρέπει επίσης να ληφθούν υπόψη η αποτελεσματικότητα της πλαστικοποίησης και η αποτελεσματική διατομή-. Τυπικά, οι πυρήνες μετασχηματιστών χρησιμοποιούν ελάσματα ψυχρής-έλασης από χάλυβα πυριτίου, συχνά σε σχήμα "Ε" ή "Ι", με τυπικό πάχος 0,35 mm.

Πυρήνας για μετασχηματιστές βυθισμένου σε λάδι

Οι μετασχηματιστές λειτουργούν με την αρχή της ηλεκτρομαγνητικής επαγωγής. Δύο περιελίξεις, ένα πρωτεύον και ένα δευτερεύον, τυλίγονται γύρω από έναν κλειστό σιδερένιο πυρήνα. Όταν εφαρμόζεται εναλλασσόμενη τάση στο πρωτεύον τύλιγμα, ένα εναλλασσόμενο ρεύμα ρέει μέσα από αυτό, δημιουργώντας μια μαγνητοκινητική δύναμη (MMF). Αυτό το MMF οδηγεί μια εναλλασσόμενη κύρια μαγνητική ροή μέσω του πυρήνα από χάλυβα πυριτίου.

Σύμφωνα με το νόμο του Lenz, η μαγνητική ροή που παράγεται από το επαγόμενο ρεύμα θα αντιτίθεται στην αλλαγή της αρχικής μαγνητικής ροής. Όταν η κύρια μαγνητική ροή αυξάνεται, η μαγνητική ροή που παράγεται από το επαγόμενο ρεύμα αντιτίθεται σε αυτήν και εμφανίζεται μια χαμηλότερη-εναλλασσόμενη τάση στο δευτερεύον τύλιγμα.

Α. Χαμηλή απώλεια σιδήρου.Αυτός είναι ο πιο κρίσιμος δείκτης ποιότητας. Τα παγκόσμια πρότυπα ταξινομούν τις ποιότητες με βάση τις τιμές απώλειας σιδήρου. Όσο μικρότερη είναι η απώλεια σιδήρου, τόσο μεγαλύτερη είναι η ποιότητα και τόσο καλύτερη η ποιότητα.

Β. Υψηλή μαγνητική επαγωγή.Τα φύλλα πυριτίου που μπορούν να επιτύχουν υψηλότερη μαγνητική επαγωγή κάτω από το ίδιο μαγνητικό πεδίο θα έχουν ως αποτέλεσμα μικρότερους και ελαφρύτερους πυρήνες μετασχηματιστή. Αυτό, με τη σειρά του, εξοικονομεί πυριτικό χάλυβα, σύρμα χαλκού και μονωτικά υλικά.

Γ. Υψηλός συντελεστής στοίβαξης.Οι λείες, επίπεδες επιφάνειες και το ομοιόμορφο πάχος σε φύλλα πυριτίου βελτιώνουν την πυκνότητα συσκευασίας του πυρήνα. Αυτό οδηγεί σε αύξηση της απόδοσης του χώρου και της μαγνητικής απόδοσης.

Εργαστήριο κοπής πυριτίου της VKE

Δ. Καλή απόδοση διάτρησης.Αυτή η ιδιότητα είναι ιδιαίτερα σημαντική για την κατασκευή πυρήνων που χρησιμοποιούνται σε μικρούς και μικροκινητήρες.

Ε. Καλή πρόσφυση και συγκολλησιμότητα της μονωτικής επίστρωσης επιφάνειας.Μια ανθεκτική μονωτική επίστρωση που προσκολλάται καλά και επιτρέπει την αξιόπιστη συγκόλληση είναι απαραίτητη για τη συναρμολόγηση και την απόδοση του πυρήνα.

ΣΤ. Αντοχή στη μαγνητική γήρανση.Το υλικό θα πρέπει να διατηρεί σταθερές μαγνητικές ιδιότητες με την πάροδο του χρόνου και υπό λειτουργικές καταπονήσεις.

Ζ. Απαιτούμενος όρος παράδοσης.Τα φύλλα πυριτίου χάλυβα πρέπει να παρέχονται μετά από διεργασίες ανόπτησης και αποξήρωσης για να διασφαλιστούν οι βέλτιστες μαγνητικές και μηχανικές ιδιότητες.