Wat is het isolatiemateriaal in de platen in het ijzeren kern van een transformator?
In het hart van een transformator wordt om de stroomverlies door wervelstroom en hysteresisverlies te minimaliseren, het kern meestal gemaakt van meerdere dunne lagen gelamineerd siliciumstaal. Deze siliciumstaalplaten zijn gescheiden door een isolerend materiaal. Het doel is om het wervelstroom-effect in de kern zoveel mogelijk te verminderen, waardoor warmteverliezen worden verminderd en de efficiëntie van de transformator wordt verbeterd.
Isolerend Materiaal
Het isolerende materiaal dat tussen de siliciumstaalplaten in de kern wordt gebruikt, is meestal dun papier of folie. Deze materialen hebben goede dielektrische eigenschappen en bieden elektrische isolatie zonder de magnetische flux aanzienlijk te beïnvloeden. Vaak gebruikte isolerende materialen zijn:
Speciaal Papier: Zoals kraftpapier of speciaal behandelde isolerend papier, deze papiersoorten zijn verwerkt om goede dielektrische en mechanische sterkte te hebben.
Harsdoordrenkt Papier: In sommige gevallen wordt het papier met hars doordrenkt om de thermische weerstand en mechanische stabiliteit te verbeteren.
Polyester Folie (Polyethyleentereftalaat Folie): Zoals PET-folie, dit is een vaak gebruikte isolerende folie met goede dielektrische eigenschappen en mechanische sterkte.
Polyimide Folie: Hoewel minder gebruikelijk, wordt polyimide folie gebruikt vanwege de uitstekende thermische weerstand en dielektrische eigenschappen, waardoor het geschikt is voor toepassingen bij hoge temperaturen.
Mica: Hoewel zelden gebruikt, heeft mica uitstekende dielektrische eigenschappen en thermische weerstand, waardoor het geschikt is voor toepassingen bij hoge spanningen.
Benodigde Eigenschappen
Ideale isolerende materialen moeten de volgende eigenschappen bezitten:
Hoog Dielektrisch Vermogen: In staat om isolatie-eigenschappen te behouden onder hoge spanning zonder doorbraak.
Goede Thermische Stabiliteit: In staat om stabiel te blijven onder de hoge temperaturen die tijdens de werking van de transformator ontstaan.
Chemische Stabiliteit: Bestand tegen de effecten van transformatorolie en andere media.
Mechanische Sterkte: In staat om mechanische belastingen tijdens montage en werking te weerstaan zonder schade.
Toepassingsgebieden
Bij kleine transformatoren is de selectie en verwerking van isolerende materialen relatief eenvoudig; echter, bij grote transformatoren, vanwege hogere vermogen en spanning, worden de keuze en behandeling van isolerende materialen cruciaal. Bij grote transformatoren is niet alleen isolatiebehandeling nodig voor de siliciumstaalplaten, maar ook voor de windingen om kortsluiting te voorkomen.
Samenvatting
Het isolerende materiaal tussen de siliciumstaalplaten in de kern van een transformator wordt voornamelijk gebruikt om wervelstroomverliezen te verminderen en de algehele efficiëntie van de transformator te verbeteren. Gewone materialen zijn speciaal papier, harsdoordrenkt papier, polyesterfolie, polyimidefolie, enz. De keuze en behandeling van deze materialen zijn cruciaal voor de prestaties van de transformator.
