Kiel Silicea Ŝtalo Malpligrandigas Kerdaperon de Transformilo?

Kial Uzatas Silikata Ferplakoj por Transformeroj – Malpliiĝigo de Vortexa Perdo

Kial malpliigi la alian tipon de ferperdo—vortexan perdon?
Kiam transformero funkcias, alternanta elektra fluo pasas tra ĝiaj vintroj, produktante respondan alternantan magnetan flukton. Tiu ŝanĝiĝanta fluko induktas fluojn ene de la ferkernejo. Tiuj induktitaj fluoj cirkulas en ebenoj perpendikularaj al la direkto de la magnetfluko, formante fermitajn vojojn—tial ili estas nomitaj kiel vortexaj fluoj. Vortexaj perdoj ankaŭ kaŭzas ke la kernejo varmiĝas.

Kial Transformeroj Estas Faritaj el Silikata Ferplako?

Silikata fero—feralego enhavanta silikon (ankaŭ konata kiel "siliko" aŭ "Si") kun silikonenhavo inter 0,8% kaj 4,8%—estas ofte uzata por transformerkernejoj. La kaŭzo kuŝas en la forta magnetopernemebleco de silikata fero. Kiel altperforma magnetmaterialo, ĝi povas produkti altan magnetfluktdensecon kiam energiita, permesante pli kompaktaĵon de transformeroj.

Kiel ni scias, realaj transformeroj funkcias sub kondiĉoj de alternanta elektra fluo (AEF). Potencperdoj okazas ne nur pro rezisteco en la vintroj sed ankaŭ ene de la ferkernejo pro cikla magnetizado. Tiu kernorelata potencperdo estas konata kiel "ferperdo", konsistanta el du komponantoj:

• Histeretika perdo

• Vortexa perdo

Histeretika perdo naskiĝas pro la fenomeno de magnethistereso dum la magnetizoproceso de la kernejo. La grando de tiu perdo estas proporcia al la areo enĉerpa de la materiala histeresa ciklo. Silikata fero havas mallarĝan histeresan ciklon, rezultigante pli malaltan histeresan perdon kaj signife malpliiĝintan varmigon.

Koncerne tiujn avantaĝojn, kial ne estas uzata solida bloko de silikata fero por la kernejo? Kial ĝi anstataŭe estas prilaborita en tondaj folioj?

La respondo estas por malpliiĝigi la duan komponanton de ferperdo—vortexan perdon.

Kiel menciite antaŭe, la alternanta magnetfluko induktas vortexajn fluojn en la kernejo. Por minimumigi tiujn fluojn, transformerkernejoj estas konstruitaj el tondaj silikataj ferfolioj kiuj estas izolitaj unu de la alia kaj stakitaj kune. Tiu dizajno limigas vortexajn fluojn al angostaj, longaj vojoj kun malgrandaj transversaj sekcioj, do pligrandigante la elektran rezistancon laŭ iliaj fluovoj. Aldone, la aldono de siliko en la aleo pligrandigas la elektran rezistivecon de la materialo mem, plue suprime vortexan fluformiĝon.

Typike, transformerkernejoj uzas freŝpresitajn silikatajn ferfoliojn pri 0,35 mm dikkaj. Bazitaj sur la postulataj kernodimensioj, tiuj folioj estas trancitaj en longajn stripojn kaj tiam stakitaj en “日” (dufenestra) aŭ unufenestra arangoj.

Teorie, la pli tonda la folio kaj la pli angosta la stripo, la pli malalta la vortexa perdo—rezultigante pli malaltan varmigradon kaj malpliigitan materialuzadon. Tamen, en aktuala produktado, dizajnistoj ne optimumigas nur bazitajn sur minimumigo de vortexaj fluoj. Uzi tre tondajn aŭ angostajn stripojn grandige us multe la produktejan tempon kaj laboron dum reduktante la efektivan transversan sekcion de la kernejo. Pro tio, kiam fabrikantaj silikatajn kernojn, inĝenieroj devas atente ekvilibri teknikan performadon, produktadan efikecon, kaj koston por elekti la plej optimumajn dimensiojn.