Transformatoriaus pagrindinės medžiagos ir dizaino detalės

Šerdis iš esmės yra bet kurio galios transformatoriaus šerdis - – tai magnetinė grandinė, nuo kurios priklauso visa kita. Pasirinktos medžiagos ir jų dizainas turi didžiulį poveikį ne-apkrovos nuostoliams, bendram efektyvumui, triukšmui, dydžiui ir, žinoma, išlaidoms.

Dauguma transformatorių šerdies šiandien skirstomos į dvi dideles kategorijas: tradicines kristalines medžiagas ir naujesnes energiją{0}}taupynčias amorfines arba nanokristalines. Pasirinkimas paprastai priklauso nuo prisotinimo srauto tankio, šerdies nuostolių, gamybos paprastumo ir kainos subalansavimo.

Silicio plienas (smulkintas{0}}elektrinis plienas)Tai vis dar yra plačiausiai naudojama parinktis - ji sudaro apie 90 % rinkos. Iš esmės tai geležis su trupučiu silicio (dažniausiai apie 3–4,5 %), susukta į plonus lakštus, paprastai 0,23–0,35 mm storio standartiniams 50/60 Hz transformatoriams.

Kas jame puiku? Jis turi aukštą prisotinimo tašką (apie 1,9–2,0 T), yra palyginti pigus, lengvai perforuojamas ir sukraunamas, be to, gerai laikosi mechaniškai. Neigiamas aspektas yra tas, kad, palyginti su naujesnėmis medžiagomis, jo pagrindiniai nuostoliai yra didesni, ypač esant be apkrovos, o nuostoliai didėja, jei padidinsite dažnį.

Amorfinis lydinys (metalinis stiklas)Jie pagaminti iš geležies{0}}pagrindo lydinių, kurie itin greitai atšaldomi ir sukuria ne-kristalinę, stiklinę{2}}panašią struktūrą. Juostelės itin plonos - tik 20–35 mikrometrų.

Didelis pranašumas yra žymiai mažesni -apkrovos nuostoliai -, dažnai 60–80 % mažesni nei silicio plieno -, ir daug mažesnė jaudinanti srovė. Jie taip pat yra draugiškesni aplinkai ir gamybos metu sunaudoja mažiau medžiagų. Kita vertus, soties srauto tankis yra mažesnis (apie 1,5–1,6 T), todėl jums reikia šiek tiek didesnio šerdies. Jie taip pat trapūs, jautrūs mechaniniam poveikiui ir šiek tiek brangesni iš anksto. Vis dėlto paskirstymo transformatoriams, turintiems mažą ar kintamą apkrovą (pagalvokite apie kaimo tinklus ar atsinaujinančios energijos sąrankas), sutaupyta energija paprastai laikui bėgant atperka papildomas išlaidas.

Nanokristalinis lydinysTai didelio{0}}našumo parinktis. Pradedate nuo amorfinės medžiagos, tada ją atsargiai atkaitinate, kad susidarytumėte mažyčius nanoskalės kristalus, sumaišytus su amorfine faze.

Tai suteikia jums geriausią iš abiejų pasaulių: labai mažus nuostolius (ypač esant aukštesniems dažniams), didelį pralaidumą ir tinkamą sodrumą. Vieninteliai realūs trūkumai yra didesnės sąnaudos ir sudėtingesnis gamybos procesas. Dažniausiai tai matysite aukšto-dažnio perjungimo-režimo šaltiniuose, vidutinio-dažnio transformatoriuose arba pažangiausiuose-kietojo kūno{6}}transformatoriuose.

Kurdami šerdį, inžinieriai daugiausia stengiasi sukurti kuo efektyvesnį magnetinį kelią, išlaikant kuo mažesnius nuostolius, oro tarpus ir triukšmą.

Yra du pagrindiniai jo kūrimo būdai:

Laminuotos (stacked) šerdys– klasikinis požiūris. Ploni lakštai sukrauti kartu, dažnai E-I arba laiptuotų formų. Izoliacija tarp lakštų padeda sumažinti sūkurines sroves, tačiau jungtys neišvengiamai sukuria nedidelius oro tarpus.

Žaizdos šerdys– labai dažnas su amorfine juostele. Medžiaga nuolat vyniojama į toroidines arba trimačias{1}}dimensijas. Tai suteikia sklandesnį magnetinį kelią su mažiau tarpų, o tai reiškia mažesnius nuostolius, geresnę simetriją ir tylesnį veikimą.

(spustelėkite nuotrauką norėdami sužinoti daugiau apie mūsų gaminius)

Keletas pagrindinių dizaino detalių, kurios tikrai svarbios:

Krovimo faktorius: Tai rodo, kiek šerdies geometrinio ploto iš tikrųjų yra naudinga geležis. Geras dizainas siekia 0,93–0,98. Net ir nedideli patobulinimai čia gali pastebimai sumažinti nuostolius.

Bendras dizainas: Sujungimų perdengimas arba pasvirimas (populiarūs žingsniniai- arba 45 laipsnių kampiniai sujungimai) labai sumažina srautą ir vietinį perkaitimą. Geresnės jungtys taip pat padeda sumažinti triukšmą.

Oro tarpo valdymas: Net maži tarpeliai padidina įmagnetinimo srovę ir nuostolius, todėl gamintojai labai stengiasi juos sumažinti -, ypač naudojant trapią amorfinę medžiagą, kuri nemėgsta mechaninio įtempimo.

Kiti svarbūs dalykai yra tinkamo darbinio srauto tankio pasirinkimas (dažniausiai 1,5–1,7 T), tinkamas atkaitinimas, kad būtų sumažintas vidinis įtempis, ir kruopštus mechaninis suspaudimas, kad viskas būtų stabili ir tyli.

Šiuo metu energijos vartojimo efektyvumo taisyklės ir anglies dioksido kiekio mažinimo tikslai verčia daugiau gamintojų kurti amorfinius ir{0}}pagrindinius dizainus. Silicio plienas taip pat vis gerėja, o plonesni,{2}}mažesni nuostoliai.

Susisiekite dabar