Quelle est la perte de noyau d'un transformateur ?

Le noyau joue un rôle crucial dans les équipements électriques tels que les transformateurs et les moteurs, et la perte de noyau est un facteur important qui affecte les performances et l'efficacité de ces appareils. Comprendre la composition de la perte de noyau et ses facteurs d'influence est d'une importance capitale pour la conception optimale, le fonctionnement efficace et la conservation de l'énergie de l'équipement.

Contenu

● Perte d'hystérésis

La perte par hystérésis provient principalement des propriétés des tôles d'acier au silicium. Chaque tôle présente des cycles d'hystérésis différents, et la zone délimitée par ces cycles reflète directement l'ampleur de la perte par hystérésis. Pour les tôles d'acier au silicium de haute qualité, ces cycles sont relativement étroits, ce qui réduit la perte par hystérésis. Lors de l'usinage du noyau, des opérations telles que le pliage et le largage peuvent déformer la structure réticulaire interne des tôles, modifiant ainsi leurs propriétés magnétiques et augmentant la perte par hystérésis.

Par exemple, lors de la fabrication du noyau d'un transformateur, si les tôles d'acier au silicium sont excessivement pliées, la disposition locale du domaine magnétique sera désordonnée, ce qui accentuera le phénomène d'hystérésis et, par conséquent, les pertes par hystérésis, affectant ainsi le rendement global du transformateur. L'impact des pertes par hystérésis sur le rendement de conversion énergétique est particulièrement marqué dans les applications où la direction du champ magnétique change fréquemment, comme le fonctionnement des transformateurs de puissance.

● Perte de courant de Foucault

Les pertes par courants de Foucault sont étroitement liées à l'état de surface et à l'épaisseur des tôles d'acier au silicium. Lorsque les bavures sont importantes, la surface de contact entre les tôles augmente, ce qui facilite la formation de boucles par les courants de Foucault, ce qui entraîne une augmentation des pertes par courants de Foucault. Une mauvaise isolation entre les tôles favorise également la conduction des courants de Foucault entre les tôles au lieu de les confiner efficacement à l'intérieur d'une seule tôle, augmentant ainsi les pertes par courants de Foucault. De plus, si les tôles d'acier au silicium sont trop épaisses, des courants de Foucault circulants plus importants se formeront à l'intérieur. En effet, selon la formule des pertes par courants de Foucault, celles-ci sont proportionnelles au carré de l'épaisseur des tôles.

Par exemple, si les tôles d'acier au silicium utilisées dans le cœur d'un moteur présentent des bavures importantes et une épaisseur supérieure à la plage raisonnable, une chaleur excessive sera générée par les pertes par courants de Foucault pendant le fonctionnement du moteur. Cela réduira non seulement le rendement du moteur, mais pourra également affecter ses performances d'isolation et sa durée de vie en raison d'une surchauffe. Dans les équipements fonctionnant à haute fréquence, cet impact est encore plus important.

● Perte supplémentaire du noyau

La structure du produit, notamment les méthodes d'assemblage droit et oblique, a un impact significatif sur les pertes supplémentaires du noyau. La structure d'assemblage droit est relativement simple, mais elle entraîne des variations importantes de la résistance magnétique au niveau des assemblages, ce qui entraîne une distorsion locale du champ magnétique et donc des pertes supplémentaires. L'assemblage oblique peut améliorer dans une certaine mesure la distribution du champ magnétique et réduire les pertes supplémentaires. La qualité des tôles d'acier au silicium pendant l'usinage est également cruciale. Si la précision d'usinage est faible, que les écarts dimensionnels sont importants ou que la surface est irrégulière, la distribution du champ magnétique sera inégale après l'assemblage du noyau, augmentant ainsi les pertes supplémentaires.

Dans certains transformateurs dotés de structures spéciales ou d'équipements électriques avec des exigences d'efficacité extrêmement élevées, l'optimisation de la structure du produit et le contrôle strict de la qualité de traitement des tôles d'acier au silicium sont les mesures clés pour réduire la perte supplémentaire du noyau, qui est directement liée à l'amélioration des performances et à l'efficacité d'utilisation de l'énergie de l'équipement.

En résumé

Les pertes de fer se composent des pertes par hystérésis, des pertes par courants de Foucault et des pertes supplémentaires dans le fer. Leur ampleur dépend de multiples facteurs, tels que le matériau des tôles d'acier au silicium, les techniques de traitement et la structure du produit. Une compréhension approfondie des pertes de fer contribue à la conception, à la fabrication et à l'exploitation des équipements électriques. Cette réduction est possible grâce à une sélection judicieuse des tôles d'acier au silicium, à l'optimisation des techniques de traitement et à l'amélioration de la structure du produit. Ce faisant, les performances globales et l'efficacité opérationnelle des équipements sont améliorées, tout en atteignant les objectifs d'économie d'énergie et en répondant aux besoins de l'industrie moderne en équipements électriques performants et fiables.

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