Almindeligt anvendte transformatorkerner er generelt lavet af siliciumstålplader. Siliciumstål er en slags stål, der indeholder silicium (silicium kaldes også silicium), og dets siliciumindhold varierer fra 0,8 til 4,8 %. Siliciumstål bruges som transformatorens kerne, fordi siliciumstål i sig selv er et magnetisk materiale med stærk magnetisk permeabilitet. I den strømførende spole kan den producere en større magnetisk induktionsintensitet og derved reducere størrelsen af transformeren.
|
|
|
Vi ved, at selve transformatoren altid arbejder i AC-tilstand, og strømtabet ligger ikke kun i spolens modstand, men også i jernkernen magnetiseret af vekselstrømmen. Effekttabet i jernkernen kaldes normalt "jerntab". Jerntab er forårsaget af to årsager, den ene er "hysteresetab" og den anden er "hvirvelstrømstab".
Hysteresetab er jerntabet forårsaget af hysteresefænomenet under magnetiseringsprocessen af jernkernen. Størrelsen af dette tab er proportional med området omgivet af materialets hysterese-løkke. Hysteresesløjfen af siliciumstål er smal, og hysteresetabet af kernen i en transformer lavet af siliciumstål er lille, hvilket i høj grad kan reducere varmeudviklingen. Da siliciumstål har ovenstående fordele, hvorfor så ikke bruge et helt stykke siliciumstål som jernkerne, men forarbejde det til plader?
Dette skyldes, at flagekernen kan reducere en anden type jerntab – "hvirvelstrømstab". Når transformeren virker, er der vekselstrøm i spolen, og den magnetiske flux, den genererer, er naturligvis vekselstrøm. Denne skiftende magnetiske flux frembringer en induceret strøm i jernkernen. Den inducerede strøm, der genereres i jernkernen, cirkulerer i et plan vinkelret på retningen af den magnetiske flux, så det kaldes hvirvelstrøm. Hvirvelstrømstab opvarmer også kernen. For at mindske hvirvelstrømstabet stables transformatorens kerne med siliciumstålplader, der er isoleret fra hinanden, så hvirvelstrømmen går gennem et mindre tværsnit i en lang og smal sløjfe for at øge modstanden på hvirvelstrømsvejen; samtidig gør siliciumet i siliciumstålet Materialets øgede modstandsevne spiller også en rolle for at reducere hvirvelstrømme.
Som transformatorens jernkerne bruges generelt 0.35 mm tyk koldvalset siliciumstålplade . Den skæres i lange stykker efter den nødvendige størrelse af jernkernen. Logisk set, for at reducere hvirvelstrømme, jo tyndere siliciumstålplader og jo smallere de splejsede strimler, jo bedre effekt. Dette reducerer ikke kun hvirvelstrømstab og temperaturstigning, men sparer også materialer til siliciumstålplader. Men når man rent faktisk laver siliciumstålkerner. Det er ikke kun baseret på de ovennævnte gunstige faktorer, for at lave jernkernen på den måde vil i høj grad øge mandetimerne og også reducere det effektive tværsnit af jernkernen. Derfor skal du, når du bruger siliciumstålplader til at lave transformerkerner, tage udgangspunkt i den specifikke situation, afveje fordele og ulemper og vælge den bedste størrelse.
