Какова функция железного ядра внутри низкочастотного трансформатора?

1. Строительство магнитной цепь и проводящего магнитного потока

Железное ядро является основным носителем магнитной цепи в низкочастотном трансформаторе, ответственным за концентрацию и направление магнитного поля с образованием закрытого магнитного петля.

(1) проводимость магнитного потока
Ядро железа эффективно проводит магнитные линии силы, генерируемые обмоткой с помощью материалов с высокой магнитной проницаемостью, повышает силу магнитного поля и, таким образом, повышает эффективность передачи мощности.

(2) уменьшение магнитной утечки
Структурная конструкция железного ядра (например, кольцо и C -форма) может минимизировать воздушный зазор в магнитной цепи и уменьшить магнитную утечку. Например, ядро кольца не имеет воздушного зазора, чрезвычайно низкой магнитной утечки и низкого электрического шума, который подходит для сценариев высокой степени.

2. Снижение потери энергии
Материал и процесс железного ядра напрямую влияют на эффективность и повышение температуры трансформатора:

(1) Уменьшение потери вихревого тока
Кремниевые стальные листы блокируют путь вихревого тока через процесс ламинирования поверхностного изоляционного слоя, тем самым уменьшая потери вихревого тока. Например, кольцевое железо, намотанное с холодным силиконовой стальной полосой, может дополнительно оптимизировать магнитную цепь и уменьшить боковой вихревой ток.

(2) подавление потери гистерезиса
Петля гистерезиса высокопроницаемости кремниевых стальных листов более уже, а потеря энергии во время намагничения и размагничивания меньше.

(3) Оптимизация рассеяния тепла
Структурная конструкция сердечника (например, расположение радиатора) в сочетании с теплопроводности материала может повысить эффективность рассеивания тепла и предотвратить снижение производительности или сокращение срока службы из -за повышения температуры.

3. Поддержка механической структуры и стабильности

Ядро - это не только ядро магнитной цепи, но и физический скелет трансформатора:

(1) Механическая поддержка
Ядро обеспечивает жесткую поддержку обмотки, чтобы обеспечить стабильность катушки под действием электромагнитной силы. Например, ламинированная структура ламинированного кремниевого стального листа может усилить механическую прочность и предотвратить деформацию.

(2) антиэлектромагнитный шок
При электромагнитных переходных процессах (таких как низкочастотная перенапряжение и смещение постоянного тока) ядро поглощает часть энергии посредством свойств материала, уменьшая повреждение обмотки, вызванное ударом. Например, нелинейные характеристики насыщения кремниевого стального листа могут ограничить внезапное изменение магнитного потока и избежать чрезмерной вибрации сердечника.

4. Адаптирование к особым потребностям низкочастотных сценариев

Эксплуатационный диапазон частот низкочастотные трансформаторы (0 ~ 400 Гц) требует, чтобы ядро было целенаправленным дизайном с точки зрения материала, формы и процесса:

(1) Оптимизация низкочастотной проницаемости

Магнитная проницаемость кремниевых стальных листов в низкочастотных полосах (таких как промышленная частота 50 Гц) лучше, чем у феррита, что подходит для мощной передачи. Например, ядро промышленного трансформатора частот должна иметь достаточную площадь поперечного сечения для ношения низкочастотного магнитного потока.

(2) Баланс стоимости и объема

В низкочастотных сценариях отношение мощности к объему кремниевых стальных листов лучше. Например, в соответствии с той же мощностью высокопроизводительные кремниевые стальные листы могут уменьшить объем более чем на 30%, уменьшив количество медного провода и производственных затрат.

(3) Устойчивость к смещению постоянного тока

В сценариях смещения постоянного тока (например, геомагнитный ток) характеристики насыщения ядра должны быть улучшены за счет выбора материала (например, высокий уровень содержания кремния) и конструктивную конструкцию (например, регулировка воздушного зазора), чтобы повысить толерантность.

5. Параметры, которые влияют на комплексную производительность трансформатора

Выбор и дизайн ядра напрямую связаны с ключевыми индикаторами трансформатора:

(1) повышение эффективности и температуры

Высокопроизводительные ядра (такие как силиконовая сталь с холодом) могут повысить эффективность до более чем 95%, при этом снижение температуры на 20%~ 30%.

(2) объем и вес

Тороидальное ядро имеет высокую эффективность магнитной цепи и составляет примерно на 40% меньше по объему и на 25% легче, чем ядро E-типа, что делает его подходящим для компактного оборудования.

(3) Управление шумом

Сердея низкой утечки (такие как C-тип и тороидальный) могут уменьшить магнитострикционный шум, что делает трансформатор тише