Γιατί οι μετασχηματιστές χρησιμοποιούν φύλλα πυριτίου ως πυρήνες;

Oct 11, 2024

Αφήστε ένα μήνυμα

 

Οι συνήθως χρησιμοποιούμενοι πυρήνες μετασχηματιστών είναι γενικά κατασκευασμένοι από φύλλα πυριτίου.

 

Ο χάλυβας πυριτίου είναι ένα είδος χάλυβα που περιέχει πυρίτιο (το πυρίτιο ονομάζεται επίσης πυρίτιο) και η περιεκτικότητά του σε πυρίτιο κυμαίνεται από 0,8 έως 4,8%. Ο χάλυβας πυριτίου χρησιμοποιείται ως ο πυρήνας του μετασχηματιστή, επειδή ο ίδιος ο χάλυβας πυριτίου είναι ένα μαγνητικό υλικό με ισχυρή μαγνητική διαπερατότητα. Στο ενεργοποιημένο πηνίο, μπορεί να παράγει μεγάλη ένταση μαγνητικής επαγωγής, η οποία μπορεί να μειώσει το μέγεθος του μετασχηματιστή.


Γνωρίζουμε ότι οι πραγματικοί μετασχηματιστές λειτουργούν πάντα υπό συνθήκες εναλλασσόμενου ρεύματος και η απώλεια ισχύος συμβαίνει όχι μόνο στην αντίσταση του πηνίου, αλλά και στον πυρήνα του σιδήρου που μαγνητίζεται από εναλλασσόμενο ρεύμα. Η απώλεια ισχύος στον πυρήνα του σιδήρου ονομάζεται συνήθως «απώλεια σιδήρου». Η απώλεια σιδήρου προκαλείται από δύο λόγους, ο ένας είναι η «απώλεια υστέρησης» και ο άλλος η «απώλεια δινορρευμάτων».

 

Η απώλεια υστέρησης είναι η απώλεια σιδήρου που προκαλείται από το φαινόμενο της υστέρησης κατά τη διαδικασία μαγνήτισης του πυρήνα του σιδήρου.

Το μέγεθος αυτής της απώλειας είναι ανάλογο με την περιοχή που περιβάλλεται από τον βρόχο υστέρησης του υλικού. Ο βρόχος υστέρησης του χάλυβα πυριτίου είναι στενός και η απώλεια υστέρησης του πυρήνα ενός μετασχηματιστή που τον χρησιμοποιεί είναι μικρή, γεγονός που μπορεί να μειώσει σημαντικά την παραγωγή θερμότητας.


Εφόσον ο χάλυβας πυριτίου έχει τα παραπάνω πλεονεκτήματα, γιατί ο κύλινδρος λαδιού δεν χρησιμοποιεί ένα ολόκληρο κομμάτι πυριτίου ως πυρήνα, αλλά το επεξεργάζεται και σε φύλλα;

Non oriented electrical steel sheet
Silicon electrical steel sheet Factory
Silicon steel plate Factory
transformer core

 

Αυτό συμβαίνει επειδή ο πυρήνας σιδήρου με νιφάδες μπορεί να μειώσει έναν άλλο τύπο απώλειας σιδήρου - την "απώλεια δινορευμάτων". Όταν ο μετασχηματιστής λειτουργεί, υπάρχει εναλλασσόμενο ρεύμα στο πηνίο και η μαγνητική ροή που δημιουργεί είναι φυσικά εναλλασσόμενη.

Αυτή η μεταβαλλόμενη μαγνητική ροή παράγει ένα επαγόμενο ρεύμα στον πυρήνα του σιδήρου. Το επαγόμενο ρεύμα που δημιουργείται στον πυρήνα του σιδήρου κυκλοφορεί σε επίπεδο κάθετο προς την κατεύθυνση της μαγνητικής ροής, γι' αυτό ονομάζεται δινορεύμα.

 

Οι απώλειες δινορευμάτων προκαλούν επίσης τη θέρμανση του πυρήνα. Προκειμένου να μειωθούν οι απώλειες δινορευμάτων, ο πυρήνας του μετασχηματιστή στοιβάζεται με φύλλα πυριτίου που είναι μονωμένα μεταξύ τους, έτσι ώστε το δινορεύμα να διέρχεται από μια μικρότερη διατομή σε ένα μακρόστενο κύκλωμα για να αυξήσει την αντίσταση στο μονοπάτι δινορρευμάτων? Ταυτόχρονα, το πυρίτιο στον πυριτικό χάλυβα κάνει Η αυξημένη ειδική αντίσταση του υλικού παίζει επίσης ρόλο στη μείωση των δινορευμάτων.

 

Για τοσιδερένιος πυρήναςτου μετασχηματιστή, χρησιμοποιείται γενικά φύλλο πυριτίου ψυχρής έλασης 0, πάχους 35 mm. Κόβεται σε μεγάλα κομμάτια σύμφωνα με το απαιτούμενο μέγεθος του πυρήνα του σιδήρου και στη συνέχεια επικαλύπτεται σε σχήμα "ήλιος" ή σχήμα "στόμιο". Λογικά μιλώντας, για να μειωθούν τα δινορεύματα, όσο πιο λεπτά είναι τα φύλλα πυριτίου και όσο στενότερες είναι οι ματισμένες λωρίδες, τόσο καλύτερο είναι το αποτέλεσμα. Αυτό όχι μόνο μειώνει τις απώλειες δινορευμάτων και την αύξηση της θερμοκρασίας, αλλά εξοικονομεί επίσης τη χρήση φύλλων από χάλυβα πυριτίου. Αλλά όταν πραγματικά κατασκευάζεται ο πυρήνας από χάλυβα πυριτίου.

 

Δεν βασίζεται μόνο στους προαναφερθέντες ευνοϊκούς παράγοντες, γιατί η κατασκευή του σιδερένιου πυρήνα με αυτόν τον τρόπο θα αυξήσει σημαντικά τις ανθρωποώρες και επίσης θα μειώσει τη διατομή του πυρήνα του σιδήρου. Επομένως, όταν χρησιμοποιείτε φύλλα πυριτίου για την κατασκευή πυρήνων μετασχηματιστών, πρέπει να ξεκινήσετε από τη συγκεκριμένη κατάσταση, να σταθμίσετε τα υπέρ και τα κατά και να επιλέξετε το καλύτερο μέγεθος.