У серці трансформатора, щоб зменшити втрати через завихрення та гістерезис, ядро зазвичай виготовляється з багатьох тонких листів ламінованої кремнієвої сталі. Ці листи кремнієвої сталі розділені ізоляційним матеріалом. Мета полягає в максимальному зниженні ефекту завихрення всередині ядра, що дозволяє знизити теплові втрати та підвищити ефективність трансформатора.
Ізоляційний матеріал
Ізоляційний матеріал, який використовується між листами кремнієвої сталі в ядрі, зазвичай є тонка паперова або плівкова основа. Ці матеріали мають хороші диелектричні властивості та забезпечують електричну ізоляцію без значного впливу на магнітний потік. Поширені ізоляційні матеріали включають:
Спеціальний папір: Наприклад, крафт-папір або спеціально оброблений ізоляційний папір, ці папери пройшли обробку для досягнення хороших диелектричних та механічних характеристик.
Папір, пропитаний смолою: В деяких випадках, для покращення ізоляційних властивостей, папір пропитують смолою, щоб підвищити його термічну стійкість та механічну стабільність.
Поліестерова плівка (плівка поліетилентерефталат): Наприклад, плівка PET, це поширений ізоляційний матеріал з плівкою, який має хороші диелектричні властивості та механічну стійкість.
Плівка полііміду: Хоча менш поширена, плівка полііміду використовується через свої відмінні термічні та диелектричні властивості, що робить її придатною для високотемпературних застосувань.
Міка: Хоча рідко використовується, міка має відмінні диелектричні властивості та термічну стійкість, що робить її придатною для високовольтажних застосувань.
Необхідні характеристики
Ідеальні ізоляційні матеріали повинні мати наступні характеристики:
Висока диелектрична стійкість: Здатність зберігати ізоляційні властивості при високому напругу без пробою.
Добра термічна стійкість: Здатність залишатися стабільним при високих температурах, що виникають під час роботи трансформатора.
Хімічна стійкість: Стійкість до впливу трансформаторного масла та інших середовищ.
Механічна стійкість: Здатність витримувати механічні навантаження під час зборки та експлуатації без ушкоджень.
Сценарії застосування
У маленьких трансформаторах вибір та обробка ізоляційних матеріалів є відносно простими; однак, у великих трансформаторах, через вищу потужність та напругу, вибір та обробка ізоляційних матеріалів стають критичними. У великих трансформаторах не лише листи кремнієвої сталі потребують ізоляційної обробки, але й обмотки також повинні бути розділені ізоляційними матеріалами, щоб запобігти коротким замиканням.
Висновок
Ізоляційний матеріал між листами кремнієвої сталі в ядрі трансформатора головним чином використовується для зменшення втрат завихрення та підвищення загальної ефективності трансформатора. Поширені матеріали включають спеціальний папір, папір, пропитаний смолою, поліестерову плівку, плівку полііміду тощо. Вибір та обробка цих матеріалів є ключовими для продуктивності трансформатора.
