Koja je funkcija željezne jezgre unutar transformatora niske frekvencije?

1. Izgradnja magnetskog kruga i provođenje magnetskog toka

Željezna jezgra je glavni nosač magnetskog kruga u niskofrekventnom transformatoru, odgovoran za koncentraciju i vođenje magnetskog polja da bi se formirala zatvorena petlja magnetskog toka.

(1) Provod magnetskog toka
Željezna jezgra učinkovito provodi magnetske linije sile nastale namotavanjem kroz materijale visoke magnetske propusnosti, povećava čvrstoću magnetskog polja i na taj način poboljšava učinkovitost prijenosa snage.

(2) Smanjenje magnetskog curenja
Strukturni dizajn željezne jezgre (poput oblika prstena i C) može umanjiti jaz u zraku u magnetskom krugu i smanjiti magnetsko curenje. Na primjer, jezgra željeza s prstenom nema jaz u zraku, izuzetno nisko magnetsko curenje i niska električna buka, što je pogodno za scenarije visoke preciznosti.

2. Smanjenje gubitka energije
Materijal i postupak željezne jezgre izravno utječu na učinkovitost i porast temperature transformatora:

(1) Smanjenje gubitka vrtložne struje
Silikonski čelični listovi blokiraju vrtložnu struju kroz postupak laminacije sloja površinskog izolacije, smanjujući na taj način gubitak vrtložne struje. Na primjer, jezgra željeza prstena rana s hladno valjanom silikonskom čeličnom trakom može dodatno optimizirati magnetski krug i smanjiti bočnu vrtložnu struju.

(2) suzbijanje gubitka histereze
Petlje histereze silikonskih čeličnih listova visoke propusnosti je uže, a gubitak energije tijekom magnetizacije i demagnetizacije je manji.

(3) Optimizacija rasipanja topline
Strukturni dizajn jezgre (poput izgleda hladnjaka) u kombinaciji s toplinskom vodljivošću materijala može poboljšati učinkovitost raspršivanja topline i spriječiti razgradnju performansi ili skratio životni vijek zbog porasta temperature.

3. Podržavanje mehaničke strukture i stabilnosti

Jezgra nije samo jezgra magnetskog kruga, već i fizički kostur transformatora:

(1) Mehanička podrška
Jezgra pruža krutu potporu namotanoj zavojnici kako bi se osigurala stabilnost zavojnice pod djelovanjem elektromagnetske sile. Na primjer, laminirana struktura laminiranog silicijskog čeličnog lima može poboljšati mehaničku čvrstoću i spriječiti deformaciju.

(2) Anti-elektromagnetski šok
Pod elektromagnetskim prolaznim prolaznicima (poput niskofrekventnog prenapona i pristranosti istosmjernosti), jezgra apsorbira dio energije kroz svojstva materijala, smanjujući oštećenja namota uzrokovane utjecajem. Na primjer, nelinearne karakteristike zasićenja silicijskog čeličnog lima mogu ograničiti nagle promjene magnetskog toka i izbjeći pretjeranu vibraciju jezgre.

4. Prilagođavanje posebnim potrebama scenarija niske frekvencije

Raspored radne frekvencije od niskofrekventni transformatori (0 ~ 400Hz) zahtijeva da jezgra ima ciljani dizajn u smislu materijala, oblika i procesa:

(1) Optimizacija propusnosti niske frekvencije

Magnetska propusnost silicijskih čeličnih listova u pojasu niske frekvencije (poput industrijske frekvencije od 50 Hz) bolja je od one ferita, što je pogodno za prijenos velike snage. Na primjer, jezgra transformatora industrijske frekvencije mora imati dovoljno područja poprečnog presjeka da bi se nosio niskofrekventni magnetski tok.

(2) stanje troškova i volumena

U scenarijima s niskom frekvencijom, omjer silikonskih čeličnih jezgara silicijuma i volumena je bolji. Na primjer, pod istom snagom, silikonski čelični jezgre s visokim performansama može smanjiti volumen za više od 30%, smanjujući količinu bakrene žice i troškove proizvodnje.

(3) Otpor pristranosti istosmjerne pristranosti

U DC pristranosti (kao što je geomagnetska inducirana struja) scenariji, karakteristike zasićenja jezgre moraju se poboljšati odabirom materijala (poput čelika s visokim udjelom silicija) i strukturnim dizajnom (poput podešavanja zračnih praznina) kako bi se poboljšala tolerancija.

5. Parametri koji utječu na sveobuhvatne performanse transformatora

Odabir i dizajn jezgre izravno su povezani s ključnim pokazateljima transformatora:

(1) Rast učinkovitosti i temperature

Jezgre visokih performansi (poput hladno valjanog silicijskog čelika) mogu povećati učinkovitost na više od 95%, a smanjenje povećanja temperature za 20%~ 30%.

(2) volumen i težina

Toroidna jezgra ima visoku učinkovitost magnetskog kruga i oko 40% je manja u volumenu i 25% lakša od jezgre E-tipa, što ga čini prikladnim za kompaktnu opremu.

(3) Kontrola buke

Jezgre s malim propuštanjem (poput C-tipa i toroida) mogu smanjiti magnetostriktivni šum, čineći transformator mirnije