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Os núcleos de transformador comumente usados são geralmente feitos de chapas de aço silício. O aço silício é um tipo de aço feito de silício (o silício também é chamado de silício), e seu teor de silício é de 0,8 a 4,8%. O núcleo de ferro do transformador é feito de aço silício porque o próprio aço silício é um material magnético com forte permeabilidade magnética.
Sabemos que o transformador real sempre funciona no estado CA, e a perda de potência não está apenas na resistência da bobina, mas também no núcleo de ferro sob a magnetização da corrente alternada. A perda de energia no núcleo de ferro é geralmente chamada de "perda de ferro". A perda de ferro é causada por dois motivos, um é "perda de histerese" e o outro é "perda de corrente parasita".
A perda de histerese é a perda de ferro causada pelo fenômeno de histerese durante o processo de magnetização do núcleo de ferro. O tamanho desta perda é proporcional ao tamanho da área delimitada pelo laço de histerese do material. O loop de histerese do aço silício é estreito e a perda de histerese do núcleo de ferro do transformador é pequena, o que pode reduzir bastante o grau de geração de calor.
Como o aço silício tem as vantagens acima, por que não usar uma peça inteira de aço silício como núcleo de ferro, mas também processá-lo em flocos? Isso ocorre porque o núcleo do chip pode reduzir outro tipo de perda de ferro - "perda de corrente parasita".
Quando o transformador está funcionando, há uma corrente alternada na bobina e o fluxo magnético que produz é, obviamente, alternado. Este fluxo magnético variável induz uma corrente no núcleo de ferro. A corrente induzida gerada no núcleo de ferro circula no plano perpendicular à direção do fluxo magnético, por isso é chamada de corrente parasita.
As perdas por correntes parasitas também aquecem o núcleo. Para reduzir a perda de corrente de Foucault, o núcleo de ferro do transformador é feito de chapas de aço silício que são isoladas umas das outras, de modo que a corrente de Foucault passa por uma pequena seção transversal em um circuito estreito e longo para aumentar a resistência no caminho da corrente parasita; ao mesmo tempo, o silício no aço silício aumenta a resistividade do material, o que também atua para reduzir as correntes parasitas.
Para o núcleo de ferro do transformador, geralmente é usada uma chapa de aço silício laminada a frio com espessura de 0,35 mm. De acordo com o tamanho do núcleo de ferro necessário, ele é cortado em um pedaço longo e depois sobreposto em uma forma de "dia" ou em forma de "boca". Teoricamente falando, para reduzir a corrente parasita, quanto mais fina a espessura da chapa de aço silício e quanto mais estreita a chapa emendada, melhor o efeito. Isso não apenas reduz a perda de correntes parasitas e o aumento de temperatura, mas também economiza os materiais usados nas chapas de aço silício.
Mas, na verdade, ao fazer o núcleo de ferro de chapa de aço silício. Não é apenas dos fatores favoráveis acima mencionados, porque a produção do núcleo de ferro aumentará muito as horas-homem e reduzirá a seção transversal efetiva do núcleo de ferro. Portanto, ao usar chapas de aço silício para fazer núcleos de transformadores, devemos partir da situação específica, pesar os prós e contras e escolher o melhor tamanho.
Os transformadores são feitos de acordo com o princípio da indução eletromagnética. Existem dois enrolamentos, um enrolamento primário e um enrolamento secundário, enrolados na perna do núcleo fechado. Quando o enrolamento primário é falso para a tensão de alimentação CA. Existe uma corrente alternada no grupo Rao original, e um potencial magnético é estabelecido, e um fluxo magnético principal alternado é gerado no núcleo de ferro sob a ação do potencial magnético.
Quanto a por que ele pode ser impulsionado e contrariado? Então precisa ser explicado pela lei de Lenz. O fluxo magnético gerado pela corrente induzida sempre impede a mudança do fluxo magnético circular. Quando o fluxo magnético original aumenta, o fluxo magnético gerado pela corrente induzida é oposto ao fluxo magnético original, ou seja, o segundo fluxo magnético induzido produzido pelo enrolamento é oposto ao fluxo magnético principal produzido pelo enrolamento primário, então uma tensão alternada de baixo nível aparece no enrolamento secundário. Portanto, o núcleo de ferro é a parte do circuito magnético do transformador.
folha de aço silício
A chapa de aço silício para uso elétrico é comumente conhecida como chapa de aço silício ou chapa de aço silício. Como o nome indica, é um aço silício elétrico com teor de silício tão alto quanto 0,8%-4,8%, que é feito por laminação a quente e a frio. Geralmente, a espessura é inferior a 1mm, por isso é chamada de chapa fina. Em sentido amplo, a chapa de aço silício pertence à categoria de chapas e é um ramo independente devido à sua finalidade especial. A chapa de aço silício para uso elétrico possui excelentes propriedades eletromagnéticas e é um material magnético indispensável e importante nas indústrias de energia elétrica, telecomunicações e instrumentação.
(1) Classificação de chapas de aço silício
UMA. As chapas de aço silício podem ser divididas em silício baixo e alto silício de acordo com seu teor de silício. As pastilhas de baixo teor de silício contêm menos de 2,8% de silício, que possui certa resistência mecânica, e são utilizadas principalmente na fabricação de motores, comumente conhecidos como aço silício para motores; Para a fabricação de núcleos de transformadores, comumente conhecidos como chapas de aço silício para transformadores. Não há limite estrito entre os dois em uso real, e pastilhas de alto teor de silício são frequentemente usadas para fabricar motores grandes.
B. De acordo com a tecnologia de produção e processamento, ela pode ser dividida em dois tipos: laminação a quente e laminação a frio, e laminação a frio pode ser dividida em dois tipos: não orientada e orientada. As chapas laminadas a frio têm espessura uniforme, boa qualidade de superfície e altas propriedades magnéticas. Portanto, com o desenvolvimento da indústria, as chapas laminadas a quente tendem a ser substituídas por chapas laminadas a frio. "substituir o calor pelo frio").
(2) Índice de desempenho da chapa de aço silício
A. Baixa perda de ferro. O mais importante indicador de qualidade, todos os países do mundo dividem os teores pelo valor da perda de ferro. Quanto menor a perda de ferro, maior o grau e maior a qualidade.
B, alta intensidade de indução magnética. Sob o mesmo campo magnético, uma chapa de aço silício com maior indução magnética pode ser obtida, e o volume e o peso do núcleo de ferro do motor ou transformador feito por ela são relativamente pequenos, o que pode economizar relativamente chapa de aço silício, fio de cobre e materiais isolantes .
C, o coeficiente de empilhamento é alto. A superfície da chapa de aço silício é lisa, plana e de espessura uniforme, e o coeficiente de empilhamento do núcleo de ferro é melhorado.
D. Boa perfurabilidade. Isso é ainda mais importante para a fabricação de pequenos núcleos de motores em miniatura.
E. A superfície tem boa adesão e soldabilidade ao filme isolante.
F. Envelhecimento magnético G. A chapa de aço silício deve ser entregue após recozimento e decapagem.
(1) Chapa de aço silício laminada a quente para uso elétrico (GB5212-85) A chapa de aço silício laminada a quente para uso elétrico é feita de liga magnética macia de ferrosilício com baixa perda de carbono e é laminada a quente em uma folha com espessura de menos de 1mm. A chapa de aço silício laminada a quente para uso elétrico também é chamada de chapa de aço silício laminada a quente. As chapas de aço silício laminadas a quente podem ser divididas em chapas de aço com baixo teor de silício (Si≤2,8%) e alto teor de silício (Si≤4,8%) de acordo com seu teor de silício.
(2) A chapa de aço silício laminada a frio elétrica (GB2521-88) é feita de aço silício elétrico contendo 0,8%-4,8% de silício e é laminada a frio. As chapas de aço silício laminadas a frio são divididas em dois tipos: tiras de aço sem grão e com grão orientado. A tira de aço elétrica laminada a frio tem as características de superfície lisa, espessura uniforme, alto coeficiente de empilhamento, bom desempenho de perfuração e tem maior indução magnética e menor perda de ferro do que a tira de aço elétrica laminada a quente. O uso de tiras frias em vez de tiras quentes para fabricar motores ou transformadores pode reduzir seu peso e volume em 0% a 25%.
Se a tira orientada laminada a frio for usada, o desempenho será melhor. Usá-lo para substituir a tira laminada a quente ou a tira laminada a frio de baixa qualidade pode reduzir o consumo de energia do transformador em 45%-50%, e o desempenho de trabalho do transformador é mais confiável. Utilizado na fabricação de motores e transformadores. Geralmente, tiras laminadas a frio orientadas ao grão são usadas como estado de motores ou transformadores de soldagem, etc.; tiras laminadas a frio orientadas a grãos são usadas como núcleos de ferro para transformadores de potência, transformadores de pulso, amplificadores magnéticos e similares. Especificações e dimensões da chapa de aço: espessura de 0,35, 0,50, 0,65mm, largura de 800-1000mm e comprimento de ≤2,0m.
(3) Chapas de aço silício laminadas a quente para electrodomésticos (GBH46002-90) A qualidade das chapas de aço silício laminadas a quente para electrodomésticos é representada por J (casa) D (electricidade) R (laminagem a quente), nomeadamente JDR. O número após JDR é o valor de perda de ferro*100, e o número após a linha horizontal é a espessura da chapa de aço (mm)*100. Os requisitos de desempenho eletromagnético das chapas de aço silício laminadas a quente para eletrodomésticos podem ser um pouco menores e o valor mínimo de perda de ferro (P15/50) é de 5,40 W/kg. Geralmente entregue sem lavar. Motores diferenciais utilizados em vários eletrodomésticos, como ventiladores elétricos, máquinas de lavar, aspiradores, exaustores, etc.