Proč by mělo být železné jádro transformátoru uzemněno? Odpověděla nejlepší továrna na transformátory v Číně

Běžně používaný transformátor jádros jsou obecně vyrobeny z plechů z křemíkové oceli. Křemíková ocel je druh oceli obsahující křemík (křemík se také nazývá křemík) a její obsah křemíku je 0.8 až 4.8%. Silikonová ocel se používá jako železo jádro transformátoru, protože samotná křemíková ocel je magnetická látka se silnou magnetickou permeabilitou. V napájené cívce může generovat velkou intenzitu magnetické indukce, čímž se sníží objem transformátoru.

Víme, že skutečný transformátor vždy pracuje ve stavu AC a výkonu pryč je nejen v odporu cívky, ale i v železo jádro zmagnetizované střídavým proudem. Energie pryč v železném jádru se obvykle nazývá „ztráta železa“. Ztráta železa je způsobena dvěma důvody, jedním je „ztráta hystereze“ a druhým „ztráta vířivými proudy“.

Hysterezní ztráta je ztráta železa způsobená hysterezí během procesu magnetizace železného jádra. Velikost této ztráty je úměrná ploše obklopené hysterezní smyčkou materiálu. Hysterezní smyčka křemíkové oceli je úzká a malá a ztráta hystereze železného jádra transformátoru je malá, což může výrazně snížit tvorbu tepla.

Protože křemíková ocel má výše uvedené výhody, proč nepoužít celý kus křemíkové oceli jako železné jádro, ale také jej nezpracovat na plech?

Je to proto, že jádro z plechu může snížit jiný druh ztráty železa – „ztráty vířivými proudy“. Když transformátor pracuje, je v cívce střídavý proud a magnetický tok, který vytváří, je samozřejmě střídavý. Tento měnící se magnetický tok indukuje proud v jádru. Indukovaný proud generovaný v železném jádru obíhá v rovině kolmé ke směru magnetického toku, proto se nazývá vířivý proud. Ztráty vířivými proudy také ohřívají jádro. Aby se snížily ztráty vířivými proudy, je železné jádro transformátoru naskládáno vzájemně od sebe izolovanými plechy z křemíkové oceli, takže vířivý proud prochází menším průřezem v úzkém a dlouhém obvodu, aby se zvýšil odpor dráhy vířivých proudů; současně křemík v křemíkové oceli vytváří Zvýšený odpor materiálu také působí na snížení vířivých proudů.

Jako železné jádro transformátoru se obecně volí plechy z křemíkové oceli válcované za studena o tloušťce 0.35 mm. Podle velikosti požadovaného železného jádra se nařeže na dlouhé kusy a poté se překryje do tvaru „den“ nebo „ústa“. Teoreticky řečeno, aby se snížily vířivé proudy, čím tenčí je tloušťka plechu z křemíkové oceli a čím užší jsou spojené pásy, tím lepší je účinek. To nejen snižuje ztráty vířivými proudy a nárůst teploty, ale také šetří materiál používaný pro křemíkové ocelové plechy. Ale ve skutečnosti při výrobě jádra z křemíkového ocelového plechu. Nejen z výše uvedených příznivých faktorů, protože zhotovení železného jádra tímto způsobem značně zvýší člověkohodiny a také sníží účinný průřez železného jádra. Při použití plechů z křemíkové oceli k výrobě jader transformátorů je proto nutné vycházet z konkrétní situace, zvážit pro a proti a vybrat nejlepší velikost.