Pourquoi Noyaux de Transformateur Faite de Fines Tôles d'Acier au Silicium?

Si vous travaillez avec des transformateurs ou des réacteurs, vous avez sans doute remarqué une touche caractéristique de conception: le noyau du transformateur n'est pas faite à partir d'un bloc de métal. Au lieu de cela, il est assemblé à partir de plusieurs des minces, des couches empilées sous le nom de silicon tôle ou acier électrique en lamelles.

Ce modèle est un classique, l'épreuve du temps la solution en génie électrique, soutenu par de profonds principes de l'électromagnétisme et de la science des matériaux avancés. Dans cet article, nous allons vous expliquer en termes simples pourquoi cette structure stratifiée est essentiel pour l'efficacité de l'opération du transformateur.

1. Les Pertes fer: Comprendre les Courants de Foucault et les Pertes par Hystérésis

Total noyau de transformateur de perte se compose principalement de deux types: perte par hystérésis et par courants de foucault de la perte. La compréhension de ces pertes est la première étape vers la compréhension de pourquoi les tôles sont utilisées.

1.1 Courants de Foucault de la Perte: La Critique de la Faiblesse de Solides Noyaux

Lors de l'alternance de flux magnétique passe à travers un matériau conducteur comme le noyau, la loi de Faraday de l'induction provoque des courants de circulation—appelés courants de foucault à la forme dans la matière. Dans un noyau solide, ces courants flux de à travers de grandes surfaces transversales avec des chemins courts et à faible résistance, à haute intensité de courant et d'importantes pertes d'énergie sous forme de chaleur.

1.1.1 La Quantification Des Pertes Par Courants De Foucault

La perte de puissance due aux courants de foucault (Pe) peut être exprimée par la formule simplifiée suivante:

Pe ∝ ke · (Bm · f · t)2

Où t est l'épaisseur du matériau de base perpendiculaire au flux magnétique de la direction (en mètres).

Emporter clé: courants de Foucault perte est proportionnelle au carré de la stratification de l'épaisseur (t2). Par conséquent, la réduction de l'épaisseur de moitié peut théoriquement réduire les courants de foucault de la perte d'un quart. C'est la raison fondamentale pour la division de la base dans de nombreuses mince, isolation en lamelles. Ce faisant, une grande surface de courants de foucault, les boucles sont brisés en plusieurs plus petits, isolés des boucles. Cela augmente la résistance électrique le long du courant de foucault chemins, effectivement la suppression de la force des courants et de réduire les pertes.

1.2 Perte Par Hystérésis: Intrinsèque De Propriété Des Matériaux

L'hystérésis de la perte résulte de la friction interne de domaines magnétiques comme ils se réaligner en vertu d'un champ magnétique alternatif. Il dépend principalement sur les propriétés magnétiques de l'acier au silicium, tels que le champ coercitif (Hc), et est moins affectée par le fait que le noyau est solide ou feuilleté. La sélection de l'acier au silicium à haute perméabilité et faible coercivité est le principal moyen pour minimiser la perte par hystérésis.

2. De l'Acier au silicium: Une Spécialité Matériau de Haute Perméabilité et à Faible Perte

Simplement à l'aide de minces feuilles de fer n'est pas assez. Ordinaire à faible intensité de carbone de l'acier a une faible résistivité et de la mauvaise propriétés magnétiques. Noyaux de transformateur à l'aide d'un alliage—acier au silicium (aussi appelé acier électrique).

2.1 Le Rôle Clé de Silicium

L'ajout de 1% à 4,5% de silicium de fer résultats dans deux améliorations majeures:

2.1.1 Augmente De Manière Significative La Résistivité

Silicon soulève l'alliage de la résistivité plusieurs fois par rapport à fer pur. Selon la loi d'Ohm (P = RI2), de l'augmentation de la résistivité (ρ) signifie une réduction des courants de foucault (I) pour une tension induite, directement à la réduction des pertes par courants de foucault.

2.1.2 Optimise Les Propriétés Magnétiques

La bonne quantité de silicium diminue le matériau du champ coercitif (Hc), faisant de la boucle d'hystérésis plus étroite et réduisant ainsi la perte par hystérésis. Il aide également à supprimer le matériel vieillissement et améliore la perméabilité magnétique.

2.2 Grains Orientés en Acier de Silicium: Le Pic de Performance

Haute performance transformateurs utilisent couramment des grains orientés en acier de silicium (VA). Grâce à des roulement et le traitement de la chaleur, les grains cristallins sont alignés dans le sens de laminage. Le long de cette direction, le matériau montre une très forte perméabilité et une très faible perte par hystérésis. Cela permet de transformateur de dessins pour fonctionner à plus haute densité de flux magnétique (B), la réduction de la taille du noyau et de poids pour la même puissance—la réalisation d'un équilibre optimal de rendement élevé et un design compact.

Conclusion

En résumé, l'utilisation de fines tôles d'acier au silicium dans les noyaux de transformateur est une optimisation de l'ingénierie de la solution de mise à la terre classique de la théorie électromagnétique. Il réduit considérablement les pertes par courants de foucault par la coupe de laminage de l'épaisseur (t), ce qui diminue la perte proportionnellement à t2. Par l'ajout de silicium, la résistivité est augmentée et les propriétés magnétiques sont améliorées, parallèlement, de réduire à la fois par courants de foucault et par hystérésis des pertes. Enfin, les surfaces isolé et précis de l'empilement de s'assurer que ces avantages théoriques sont réalisés dans la pratique.

Pour quiconque est impliqué dans la spécification, de l'entretien ou de la conception des transformateurs et des réacteurs, la compréhension du rôle de tôles d'acier au silicium est la clé pour apprécier l'efficacité et la fiabilité d'aujourd'hui de la puissance de l'équipement.

Contact

LuShan, heure de l'est. 1975, est un fabricant professionnel Chinois spécialisé dans les transformateurs de puissance et des réacteurs de plus de 50 ans. Les produits de pointe sont transformateur monophasé, triphasé transformateurs d'isolement, transformateur électrique, transformateur de distribution, l'étape vers le bas et d'intensifier le transformateur de basse tension du transformateur, transformateur à haute tension, contrôle de transformateur toroïdal transformateur, transformateur R-core; inductances DC, AC réacteurs, le filtrage du réacteur, de ligne et de charge du réacteur, des bobines, le filtrage du réacteur, et intermédiaire, à haute fréquence produits.

Nos transformateurs de puissance et les réacteurs sont largement utilisés dans les 10 domaines d'application: transport en commun rapide, les machines de construction, les énergies renouvelables, intelligents de fabrication, des équipements médicaux, de la mine de charbon de l'explosion de la prévention, de l'excitation du système, frittage sous vide(four), d'une climatisation centrale.

En savoir plus sur transformateur de puissance et le réacteur: www.lstransformer.com.

Si vous souhaitez obtenir des solutions personnalisées pour les transformateurs ou des réacteurs, veuillez nous contacter.
WhatsApp：+86 13787095096
E-mail: marketing@hnlsdz.com