Jakie są metody łączenia rdzeni transformatora w stosy? Jakie są metody łączenia rdzeni transformatora w stosy?

■ Powiązane koncepcje rdzenia żelaznego

(1) Pole przekroju geometrycznego: odnosi się do pola przekroju przestrzeni zajmowanej przez rdzeń żelazny.

(2) Efektywna powierzchnia przekroju poprzecznego: odnosi się do rzeczywistej powierzchni przekroju poprzecznego blachy ze stali krzemowej uzyskanej przez odjęcie odstępu między blachami ze stali krzemowej i powierzchni zajmowanej przez grubość warstwy farby izolacyjnej od geometrycznej powierzchni przekroju poprzecznego.

(3) Współczynnik laminowania: odnosi się do stosunku efektywnego pola przekroju poprzecznego rdzenia do geometrycznego pola przekroju poprzecznego. Współczynnik laminowania jest powiązany z grubością i płaskością blachy krzemowej oraz grubością warstwy izolacyjnej między blachami. Na przykład, przy zastosowaniu blachy krzemowej o grubości 0,35 mm, współczynnik laminowania wynosi zazwyczaj od 0,91 do 0,96.

(4) Współczynnik wypełnienia: znany również jako współczynnik wykorzystania, odnosi się do stosunku pola przekroju poprzecznego kolumny rdzenia żelaznego, składającej się z drabinki, do pola powierzchni okręgu opisanego na tej kolumnie. Przy określonej średnicy, im większe pole przekroju poprzecznego kolumny rdzenia, czyli im większa liczba stopni, tym wyższy współczynnik wypełnienia. Jednak im więcej stopni, tym bardziej wymagająca specyfikacja laminatów, co komplikuje proces produkcji rdzenia.

■ Metoda łączenia blach ze stali krzemowej

W przypadku układania rdzeni transformatora w stos, stosuje się trzy następujące metody łączenia blach ze stali krzemowej.

Bezpośredni szew - tylko dla blachy ze stali krzemowej walcowanej na gorąco

Jak pokazano na rysunku 1, charakteryzuje się stosunkowo wygodną obróbką i laminowaniem oraz dużym obszarem zakładki, dzięki czemu laminowany rdzeń żelazny charakteryzuje się dobrą wytrzymałością strukturalną, solidną integralnością i odpornością na odkształcenia. Może być jednak stosowany wyłącznie do blach ze stali krzemowej walcowanych na gorąco. W przypadku blach ze stali krzemowej walcowanych na zimno, zorientowanych, o dobrych właściwościach magnetycznych wzdłuż kierunku walcowania, ponieważ strumień magnetyczny w spoinie nie przepływa wzdłuż kierunku walcowania, właściwości magnetyczne ulegną pogorszeniu, co doprowadzi do wzrostu strat mocy w stanie jałowym.

Połączenia półproste i półskośne – do blach ze stali krzemowej walcowanej na zimno z ukierunkowanym ziarnem

Jak pokazano na rysunku 2. Jest on stosowany do zimnowalcowanej blachy ze stali krzemowej o zorientowanym ziarnie. Cechą charakterystyczną tego rodzaju szwu jest to, że szew bezpośredni i szew ukośny występują naprzemiennie w warstwie rdzenia. Gdy szerokość blachy rdzenia i blachy jarzma są takie same, szew ukośny wynosi 45°. 50% naroży, właściwości magnetyczne są znacznie poprawione w porównaniu ze szwami bezpośrednimi, konstrukcja jest niezawodna, ścinanie i układanie w stosy są również wygodne, a wskaźnik wykorzystania blach ze stali krzemowej jest wysoki. Jednakże, ponieważ nadal występuje część szwu bezpośredniego, kierunkowość zimnowalcowanej blachy ze stali krzemowej o zorientowanym ziarnie nie jest w pełni wykorzystana, przez co strata jałowego rdzenia żelaznego nie może zostać zminimalizowana.

Pełny szew ukośny - do blachy ze stali krzemowej walcowanej na zimno z ukierunkowanym ziarnem

Jak pokazano na rysunku 3, aby jeszcze bardziej zmniejszyć straty jałowe rdzenia żelaznego i w pełni wykorzystać właściwości blachy ze stali krzemowej walcowanej na zimno, zorientowanej, należy stosować połączenia całkowicie skośne, tak aby kierunek strumienia magnetycznego był zgodny z kierunkiem walcowania blachy ze stali krzemowej, a straty w rdzeniu były minimalizowane. Jednakże, tego typu proces łączenia jest skomplikowany, a integralność ułożonego rdzenia żelaznego jest słaba.