Silicijum čelik u transformatorima

Glavne komponente transformatora su gvozdeno jezgro i namotaji. Jezgro je prvenstveno napravljeno od laminiranih silikonskih čeličnih limova. Sa sadržajem silicijuma u rasponu od 0,8% do 4,8%, posjeduju jaku magnetnu permeabilnost.

Pre{0}}izrezani čelični limovi od silikona

Kada transformator radi, dolazi do gubitaka u prijenosu energije. Postoje dvije glavne vrste gubitaka: jedan je gubitak bakra, koji nastaje zbog otpora namotaja; i drugi gubitak gvožđa, koji potiče od silikonskih čeličnih limova. Sam gubitak željeza uzrokovan je dvije glavne pojave: gubitkom histereze i gubitkom vrtložne struje.

 

krivulja histereze transformatora

Gubitak histereze je gubitak željeza koji nastaje zbog fenomena histereze tokom procesa magnetizacije željeznog jezgra. Veličina ovog gubitka je direktno proporcionalna površini koja je zatvorena petljom histereze materijala. Silicijum čelik ima usku histerezisnu petlju, tako da njegovo korištenje za jezgro transformatora rezultira manjim gubitkom histereze.

 

Gubitak vrtložne{0}}struje transformatora

Gubitak vrtložne struje uzrokovan je cirkulirajućim strujama induciranim unutar materijala jezgre naizmjeničnim magnetskim fluksom. Ove struje teku u ravninama okomitim na magnetni tok i također rezultiraju stvaranjem topline. Da bi se smanjio ovaj gubitak, željezno jezgro je konstruirano od laminiranih čeličnih limova od silikona, što povećava otpor na putu vrtložnih struja.

 

 

Silikonski čelični limovi određuju gubitak snage transformatora. Kao što je već spomenuto, njihova veličina i oblik su važni faktori koji utječu na gubitak snage. Teoretski, što su tanji čelični limovi od silikona i što su uže laminirane trake, to je učinak bolji. Međutim, efikasnost laminacije i efektivni poprečni - presjek također treba uzeti u obzir. Tipično, jezgra transformatora koriste hladno-valjane silikonske čelične limove, često u obliku "E" ili "I", sa standardnom debljinom od 0,35 mm.

Jezgro za transformatore uronjene u ulje

Transformatori rade na principu elektromagnetne indukcije. Dva namotaja, primarni i sekundarni, namotani su oko zatvorenog gvozdenog jezgra. Kada se na primarni namotaj dovede izmjenični napon, kroz njega teče naizmjenična struja stvarajući magnetomotornu silu (MMF). Ovaj MMF pokreće naizmjenični glavni magnetni tok kroz silikonsko čelično jezgro.

Prema Lenzovom zakonu, magnetski fluks proizveden induciranom strujom će se suprotstaviti promjeni izvornog magnetskog fluksa. Kada se primarni magnetski fluks poveća, magnetni tok koji proizvodi indukovana struja mu se suprotstavlja, a u sekundarnom namotu se pojavljuje niži-naizmjenični napon.

A. Mali gubitak gvožđa.Ovo je najkritičniji pokazatelj kvaliteta. Globalni standardi klasifikuju razrede prvenstveno na osnovu vrednosti gubitka gvožđa. Što je manji gubitak gvožđa, to je viši stepen i bolji kvalitet.

B. Visoka magnetna indukcija.Silikonski čelični limovi koji mogu postići veću magnetnu indukciju pod istim magnetnim poljem rezultirat će manjim i lakšim jezgrama transformatora. Ovo, zauzvrat, štedi silikonski čelik, bakrenu žicu i izolacijske materijale.

C. Visok faktor slaganja.Glatke, ravne površine i ujednačena debljina u silikonskim čeličnim limovima poboljšavaju gustinu pakiranja jezgre. To dovodi do povećanja efikasnosti prostora i magnetnih performansi.

VKE-ova radionica za rezanje silikonskog čelika

D. Dobre performanse udaranja.Ovo svojstvo je posebno važno za proizvodnju jezgara koje se koriste u malim i mikro motorima.

E. Dobra adhezija i zavarljivost površinskog izolacionog premaza.Izdržljiv izolacijski premaz koji dobro prianja i omogućava pouzdano zavarivanje je neophodan za montažu jezgre i performanse.

F. Otpornost na magnetno starenje.Materijal treba da održava stabilna magnetna svojstva tokom vremena i pod radnim naprezanjima.

G. Potrebni uvjeti isporuke.Silicijumski čelični limovi se moraju isporučiti nakon procesa žarenja i dekaperacije kako bi se osigurala optimalna magnetska i mehanička svojstva.