Zergatik erabiltzen dira silikoaren araberako laminak transformatorren nukleu gorriz—eddy current erosoak murriztzeko
Zergatik murriztu beste motatako hierro erosoak—eddy current erosoak?
Transformator bat funtzionatzen denean, korronte alternatiboa igarotzen da bere birakailetan, bai eta korronte hori magnetismo alternatiboa sortzen du. Magnetismo hau aldatzen doanean, hierroaren nukleuan korronteak sortzen dira. Korronte indarrak hierroaren magnetismoaren norabideari perpendikularrean zirkulatzen dira, iturri itxurakoak formatzen dituzte—hori dagokio eddy current deritzena. Eddy current erosoak ere nukleua esaldu egiten dute.
Zergatik egiten dira transformatorren nukleuak silikoaren araberako laminetan?
Silikoaren araberako laminak—silikoaren (edo "Si") kontzentrazioa 0.8% eta 4.8% artean duten lehoraldeko konposatuak—transformatorren nukleuetarako erabili ohi dira. Arrazoia silikoaren araberako laminen magnetismo-pasagarritasuna handia da. Magnetismo-errendamentu altua duen material gisa, aktibatuta fluxu magnetikoaren dentsitate handia sortzen du, transformatzaileak trinkotasun handiagoarekin egin ahal izateagatik.
Jakina bezala, transformatzaile errealak korronte alternatibo (AC) baten pean funtzionatzen dituzte. Indarra galdu egiten da ez bakarrik birakailen resistentziaren ondorioz, baizik eta hierroaren nukleuan magnetizazio ziklikoaren ondorioz ere. Nukleu honen erosoak "hierro eroso" deritze, eta bi osagai ditu:
Histeresia erosoak
Eddy current erosoak
Histeresia erosoak nukleuaren magnetizazio-prozesuan gertatzen den magnetismo-histeresia fenomenoaren ondorioz sortzen dira. Eroso hauen neurria materialaren histeresia-loopen barruan kokatutako azalerarekin proportzionala da. Silikoaren araberako laminak histeresia-lope estuak ditu, histeresia eroso txikiagoak eta esaldura handiagoak sortzen dituzte.
Abantaila hauekin, zergatik ez da silikoaren araberako bloke solidoa erabiltzen nukleu gorriz? Zergatik prozesatzen da laminetan?
Erantzuna hierro erosoaren bigarren osagaira—eddy current erosoak—murrizteko da.
Aurrekoan adierazitako moduan, magnetismo alternatibak eddy currentak sortzen ditu nukleuan. Hauek minimizatzeko, transformatorren nukleuak silikoaren araberako lamin tenuak erabiltzen ditu, insulatuta eta pilatuta. Diseinu hau eddy currentak ibilbide labur eta luzerakoak eta sekzio-ebaki txikiagoekin mugatzen ditu, beraz, elektrikoaren erresistentzia handitzen du. Gainera, lehoraldeko konposatuan siliko gehitzeak materialaren elektroerresistentzia handitzen du, eddy currenten sortzea supresatuz.
Oro har, transformatorren nukleuetarako erabiltzen diren silikoaren araberako laminak 0.35 mm inguru zabalak dira. Nukleuaren tamaina eskatzen dugunean, lamin hauek zurtzorako luzeak moztu eta "日" (bi-hanbidea) edo hanbide bakarreko konfigurazioetan pilatzen dira.
Teorian, laminak eta zurtzorak hainbat xehetasun txikiagoak badira, eddy current erosoak txikiagoak izango dira—hondamendu txikiagoa eta material gutxiago erabiliz. Hala ere, fabrikazio errealean, diseinatzaileek ez dute bakarrik eddy currenten minimizazioa optimizatzen. Lamin oso tenuak edo zurtzor oso estuak erabiltzeak produktion denbora eta lan gehiegi gehitzen ditu, nukleuko sekzio ebakitzaile efektiboa murriztuz. Beraz, silikoaren araberako nukleuak osatzean, ingeniariek teknikoki prestasun, fabrikazioaren efizientzia eta kostuak balantzeko beharrezkoa da, tamainu optimoak hautatzeko.
