Al nucli d'un transformador, per minimitzar les pèrdues per corrents de Foucault i les pèrdues per histeresis, el nucli es construeix típicament a partir de diverses fulles fines d'acer de silici laminat. Aquestes fulles d'acer de silici estan separades per un material aïllant. L'objectiu és reduir al màxim l'efecte de les corrents de Foucault dins del nucli, així reduint les pèrdues de calor i millorant l'eficiència del transformador.
Material Aïllant
El material aïllant utilitzat entre les fulles d'acer de silici del nucli sol ser un paper o una pel·lícula feta. Aquests materials tenen bones propietats dielèctriques i proporcionen aïllament elèctric sense afectar significativament el flux magnètic. Els materials aïllants més comuns inclouen:
Paper Especial: Com ara el paper Kraft o paper aïllant tractat especialment, aquests papers han estat processats per tenir una bona resistència dielèctrica i mecànica.
Paper Impregnat amb Resina: En alguns casos, per millorar el rendiment de l'aïllament, el paper s'impregna amb resina per millorar la seva resistència tèrmica i estabilitat mecànica.
Pel·lícula de Polièster (Pel·lícula de Tereftalat de Polietilè): Com ara la pel·lícula PET, aquest és un material aïllant de pel·lícula comú amb bones propietats dielèctriques i resistència mecànica.
Pel·lícula de Polìmide: Tot i que menys comuna, la pel·lícula de polìmide s'utilitza gràcies a la seva excel·lent resistència tèrmica i propietats dielèctriques, la qual cosa la fa adequada per aplicacions de temperatura alta.
Mica: Encara que s'utilitzi poc sovint, la mica té propietats dielèctriques i resistència tèrmica excepcionals, la qual cosa la fa adequada per aplicacions d'alta tensió.
Característiques Requerides
Els materials aïllants ideals haurien de tenir les següents característiques:
Alta Resistència Dielèctrica: Capaç de mantenir les propietats d'aïllament sota alta tensió sense descomposar-se.
Bona Estabilitat Tèrmica: Capaç de mantenir-se estable sota les altes temperatures generades durant l'operació del transformador.
Estabilitat Química: Resistent als efectes de l'oli del transformador i altres mitjans.
Resistència Mecànica: Capaç de suportar tensions mecàniques durant la montatge i operació sense patir danys.
Escenaris d'Aplicació
En els transformadors petits, la selecció i processament dels materials aïllants són relativament simples; tanmateix, en els transformadors grans, degut a la major potència i tensió, la selecció i tractament dels materials aïllants es converteixen en crítics. En els transformadors grans, no només les fulles d'acer de silici requereixen un tractament aïllant, sinó que també les bobines necessiten estar separades per materials aïllants per prevenir circuits curts.
Resum
El material aïllant entre les fulles d'acer de silici al nucli d'un transformador s'utilitza principalment per reduir les pèrdues per corrents de Foucault i millorar l'eficiència global del transformador. Els materials comuns inclouen paper especial, paper impregnat amb resina, pel·lícula de polièster, pel·lícula de polìmide, etc. La tria i el tractament d'aquests materials són crucials per al rendiment del transformador.
