فولاد سیلیکونی در ترانسفورماتورها

اجزای اصلی ترانسفورماتور هسته آهنی و سیم پیچ ها هستند. هسته در درجه اول از ورق های فولادی سیلیکونی چند لایه ساخته شده است. با محتوای سیلیکون از 0.8٪ تا 4.8٪، آنها دارای نفوذپذیری مغناطیسی قوی هستند.

ورق های فولادی سیلیکونی از قبل برش-

هنگامی که یک ترانسفورماتور کار می کند، متحمل تلفات انتقال قدرت می شود. دو نوع اصلی تلفات وجود دارد: یکی تلفات مس است که به دلیل مقاومت سیم پیچ ها اتفاق می افتد. و دیگر تلفات آهن که از ورق های فولادی سیلیکونی منشاء می گیرد. از دست دادن آهن به خودی خود توسط دو پدیده اصلی ایجاد می شود: کاهش هیسترزیس و از دست دادن جریان گردابی.

 

منحنی هیسترزیس ترانسفورماتور

از دست دادن هیسترزیس، از دست دادن آهن است که به دلیل پدیده پسماند در طی فرآیند مغناطیسی هسته آهن رخ می دهد. بزرگی این تلفات با ناحیه محصور شده توسط حلقه پسماند ماده متناسب است. فولاد سیلیکونی دارای یک حلقه پسماند باریک است، بنابراین استفاده از آن برای هسته ترانسفورماتور منجر به کاهش پسماند کمتر می شود.

 

از دست دادن جریان گردابی ترانسفورماتور-

از دست دادن جریان گردابی ناشی از جریان های در حال گردش است که توسط شار مغناطیسی متناوب در ماده هسته ایجاد می شود. این جریان ها در صفحات عمود بر شار مغناطیسی جریان دارند و همچنین منجر به تولید گرما می شوند. برای کاهش این تلفات، هسته آهنی با استفاده از ورق های فولادی سیلیکونی چند لایه ساخته می شود که باعث افزایش مقاومت در مسیر جریان های گردابی می شود.

 

 

ورق های فولادی سیلیکونی افت توان ترانسفورماتور را تعیین می کنند. همانطور که در بالا ذکر شد، اندازه و شکل آنها عوامل مهمی هستند که بر افت توان تاثیر می گذارند. از نظر تئوری، هرچه ورق های فولادی سیلیکونی نازک تر و نوارهای لمینت شده باریک تر باشند، تأثیر بهتری دارد. با این حال، کارایی لمینیت و مقطع موثر- نیز باید در نظر گرفته شود. به طور معمول، هسته‌های ترانسفورماتور از ورق‌های فولادی سیلیکونی سرد{{5} نورد شده، اغلب به شکل "E" یا "I" با ضخامت استاندارد 0.35 میلی‌متر استفاده می‌کنند.

هسته برای ترانسفورماتورهای غوطه ور در روغن

ترانسفورماتورها بر اساس اصل القای الکترومغناطیسی کار می کنند. دو سیم پیچ اولیه و ثانویه در اطراف یک هسته آهنی بسته پیچیده شده اند. هنگامی که یک ولتاژ متناوب به سیم پیچ اولیه اعمال می شود، یک جریان متناوب از آن عبور می کند و یک نیروی مغناطیسی (MMF) ایجاد می کند. این MMF یک شار مغناطیسی اصلی متناوب را از طریق هسته فولادی سیلیکونی هدایت می کند.

طبق قانون لنز، شار مغناطیسی تولید شده توسط جریان القایی با تغییر در شار مغناطیسی اصلی مخالفت می کند. هنگامی که شار مغناطیسی اولیه افزایش می‌یابد، شار مغناطیسی تولید شده توسط جریان القایی با آن مخالفت می‌کند و یک ولتاژ متناوب در سطح پایین‌تر در سیم‌پیچ ثانویه ظاهر می‌شود.

الف- از دست دادن کم آهن.این مهم ترین شاخص کیفیت است. استانداردهای جهانی درجه ها را عمدتاً بر اساس مقادیر تلفات آهن طبقه بندی می کنند. هر چه میزان تلفات آهن کمتر باشد، عیار بالاتر و کیفیت بهتری دارد.

ب. القای مغناطیسی بالا.ورق‌های فولادی سیلیکونی که می‌توانند تحت همان میدان مغناطیسی به القای مغناطیسی بالاتری دست یابند، هسته‌های ترانسفورماتور کوچک‌تر و سبک‌تری خواهند داشت. این به نوبه خود باعث صرفه جویی در فولاد سیلیکونی، سیم مسی و مواد عایق می شود.

ج. ضریب انباشتگی بالا.سطوح صاف، صاف و ضخامت یکنواخت در ورق های فولادی سیلیکونی، چگالی بسته بندی هسته را بهبود می بخشد. این منجر به افزایش راندمان فضا و عملکرد مغناطیسی می شود.

کارگاه برش فولاد سیلیکونی VKE

D. عملکرد خوب مشت زدن.این ویژگی به ویژه برای ساخت هسته های مورد استفاده در موتورهای کوچک و میکرو اهمیت دارد.

E. چسبندگی و جوش پذیری خوب پوشش عایق سطح.یک پوشش عایق بادوام که به خوبی می‌چسبد و امکان جوشکاری مطمئن را فراهم می‌کند، برای مونتاژ و عملکرد هسته ضروری است.

F. مقاومت در برابر پیری مغناطیسی.این ماده باید خواص مغناطیسی پایدار را در طول زمان و تحت تنش های عملیاتی حفظ کند.

ز. شرایط تحویل الزامی.ورق های فولادی سیلیکونی باید پس از فرآیندهای بازپخت و ترشی تهیه شوند تا از خواص مغناطیسی و مکانیکی بهینه اطمینان حاصل شود.