Материјали језгра трансформатора и детаљи дизајна

Језгро је у основи срце сваког енергетског трансформатора - то је магнетно коло од којег све остало зависи. Материјали које изаберете и начин на који их дизајнирате имају огроман утицај на-губитке без оптерећења, укупну ефикасност, буку, величину и, наравно, цену.

Већина трансформаторских језгара данас спада у две велике категорије: традиционални кристални материјали и новији{0}}аморфни или нанокристални материјали који штеде енергију. Избор се обично своди на балансирање густине флукса засићења, губитака у језгру, лакоће производње и цене.

Силицијум челик (зрна{0}}електрични челик)Ово је и даље најчешће коришћена опција - чини око 90% тржишта. У основи је гвожђе са мало силицијума (обично око 3–4,5%), умотано у танке листове, обично дебљине 0,23 до 0,35 мм за стандардне трансформаторе од 50/60 Хз.

Шта је ту сјајно? Има високу тачку засићења (око 1,9–2,0 Т), релативно је јефтин, лак за бушење и слагање и добро се држи механички. Недостатак је што има веће губитке у језгру у поређењу са новијим материјалима, посебно под-условима без оптерећења, а губици расту ако повећате фреквенцију.

Аморфна легура (метално стакло)Направљени су од легура на бази гвожђа-које се изузетно брзо хладе, стварајући структуру која није-кристална, стаклена-. Траке су супер танке - само 20 до 35 микрометара.

Велика предност је драматично мањи-губици без оптерећења - често 60–80% мањи од силицијумског челика - и много нижа узбудљива струја. Такође су еколошки прихватљивији и троше мање материјала током производње. Са друге стране, густина флукса засићења је нижа (око 1,5–1,6 Т), тако да вам је потребно нешто веће језгро. Такође су крхки, осетљиви на механички стрес и мало скупљи унапред. Ипак, за дистрибутивне трансформаторе са малим или променљивим оптерећењем (мислите на руралне мреже или инсталације за обновљиву енергију), уштеде енергије обично враћају додатни трошак током времена.

Нанокристална легураОво је опција високих{0}}перформанси. Почињете са аморфним материјалом, а затим га пажљиво жарите да бисте створили сићушне кристале наноразмера помешаних са аморфном фазом.

Даје вам најбоље од оба света: веома ниске губитке (посебно на вишим фреквенцијама), високу пропустљивост и пристојну засићеност. Једини прави недостаци су виша цена и захтевнији производни процес. Углавном ћете их видети у високо-прекидачима фреквенције-напајања режима, средње{4}}трансформаторима{4}}или најсавременијим{5}}чврстим-трансформаторима.

Приликом пројектовања језгра, инжењери углавном покушавају да створе најефикаснији могући магнетни пут, док губици, ваздушне празнине и бука буду што нижи.

Постоје два главна начина да се изгради:

Ламинирана (наслагана) језгра– класични приступ. Танки листови су наслагани заједно, често у Е-И или степенастим облицима. Изолација између листова помаже у смањењу вртложних струја, али спојеви неизбежно стварају мале ваздушне празнине.

Воунд Цорес– врло често са аморфном траком. Материјал се континуирано намотава у тороидне или тродимензионалне-облике. Ово даје глаткију магнетну путању са мање празнина, што значи мање губитке, бољу симетрију и тиши рад.

(кликните на слику да бисте сазнали више о нашим производима)

Неколико кључних детаља дизајна који су заиста важни:

Фактор слагања: Ово вам говори колико је геометријске површине језгра заправо корисно гвожђе. Добри дизајни имају за циљ 0,93–0,98. Чак и мала побољшања овде могу значајно смањити губитке.

Јоинт Десигн: Начин на који преклапате или митерујете спојеве (популарни су спојеви са степенастим-преклопом или 45 степени) чини велику разлику у смањењу залуталог тока и локалног прегревања. Бољи спојеви такође помажу у смањењу буке.

Контрола ваздушног јаза: Чак и мале празнине повећавају струју и губитке магнетизирања, тако да се произвођачи много труде да их минимизирају - посебно код крхких аморфних материјала, који не воле механичко оптерећење.

Остале ствари које су битне укључују избор праве густине радне флукса (обично 1,5–1,7 Т), правилно жарење за ублажавање унутрашњих напрезања и пажљиво механичко стезање како би све остало стабилно и тихо.

Управо сада, прописи о енергетској ефикасности и циљеви смањења угљен-диоксида гурају све више произвођача ка дизајну аморфног и намотаног{0}}језгра. И силицијумски челик постаје све бољи, са све тањим, нижим-оценама губитка.

Контактирајте сада