Детаљно објашњење силицијумског челичног лима трансформатора!

Знамо да стварни трансформатор увек ради у наизменичном стању, а губитак снаге није само у отпору калема, већ и у гвозденом језгру под магнетизацијом наизменичне струје. Губитак снаге у гвозденом језгру се обично назива „губитак гвожђа“. Губитак гвожђа је узрокован из два разлога, један је „губитак хистерезиса“, а други је „губитак вртложних струја“.

Губитак хистерезиса је губитак гвожђа узрокован феноменом хистерезиса током процеса магнетизације гвозденог језгра. Величина овог губитка је пропорционална величини површине коју обухвата хистерезисна петља материјала. Хистерезисна петља силицијумског челика је уска, а губитак хистерезиса гвозденог језгра трансформатора је мали, што може значајно смањити степен стварања топлоте.

Пошто силицијумски челик има горе наведене предности, зашто не користити цео комад силицијумског челика као гвоздено језгро, већ га прерадити у љуспице? То је зато што језгро чипа може смањити другу врсту губитка гвожђа - „губитак вртложних струја“.

Када трансформатор ради, у калему постоји наизменична струја, а магнетни флукс који он производи је наравно наизменични. Овај променљиви магнетни флукс индукује струју у гвозденом језгру. Индукована струја генерисана у гвозденом језгру циркулише у равни нормалној на смер магнетног флукса, па се назива вртложна струја.

Губици вртложних струја такође загревају језгро. Да би се смањили губици вртложних струја, гвоздено језгро трансформатора је направљено од лимова силицијумског челика који су међусобно изоловани, тако да вртложна струја пролази кроз мали попречни пресек у уској и дугој петљи и повећава отпор на путањи вртложних струја; истовремено, силицијум у силицијумском челику повећава отпорност материјала, што такође делује на смањење вртложних струја.

За гвоздено језгро трансформатора, генерално се користи хладно ваљани лим од силицијумског челика дебљине 0,35 мм. У зависности од величине потребног гвозденог језгра, оно се сече на дугачке комаде, а затим се преклапа у облик „дана“ или „уста“. Теоретски гледано, да би се смањиле вртложне струје, што је тања дебљина лима од силицијумског челика и што је ужи спојени лим, то је бољи ефекат. Ово не само да смањује губитак вртложних струја и пораст температуре, већ и штеди материјале који се користе за лимове од силицијумског челика.

Али заправо, када се прави језгро од силицијумског челичног лима, то није само због горе поменутих повољних фактора, јер ће производња гвозденог језгра значајно повећати радне сате и смањити ефективни попречни пресек гвозденог језгра. Стога, када се користе лимови од силицијумског челика за израду језгара трансформатора, морамо поћи од специфичне ситуације, одмерити предности и мане и одабрати најбољу величину.

Трансформатори су направљени према принципу електромагнетне индукције. Постоје два намотаја, примарни намотај и секундарни намотај, намотани на затвореном језгру. Када је примарни намотај лажан у односу на напон наизменичне струје, у оригиналној Рао групи постоји наизменична струја, успоставља се магнетни потенцијал, а наизменични главни магнетни флукс се генерише у гвозденом језгру под дејством магнетног потенцијала.

Што се тиче тога зашто може бити појачан и потиснут? Онда то треба објаснити Ленцовим законом. Магнетни флукс генерисан индукованом струјом увек омета промену кружног магнетног флукса. Када се почетни магнетни флукс повећа, магнетни флукс генерисан индукованом струјом је супротан почетном магнетном флуксу, односно другом. Индуковани магнетни флукс који производи намотај је супротан главном магнетном флуксу који производи примарни намотај, па се у секундарном намотају појављује наизменични напон ниског нивоа. Стога је гвоздено језгро део магнетног кола трансформатора.

Силицијумски челични лим

Силицијумски челични лим за електричну употребу је опште познат као силицијумски челични лим или силицијумски челични лим. Као што име говори, то је електрични силицијумски челик са садржајем силицијума од чак 0,8%-4,8%, који се производи топлим и хладним ваљањем. Генерално, дебљина је испод 1 мм, па се назива танки лим. У ширем смислу, силицијумски челични лим спада у категорију плоча и представља независну грану због своје посебне намене. Силицијумски челични лим за електричну употребу има одлична електромагнетна својства и представља неопходан и важан магнетни материјал у електроенергетској, телекомуникационој и инструменталној индустрији.

(1) Класификација лимова од силицијумског челика

A. Плоче од силицијумског челика могу се поделити на плочице са ниским садржајем силицијума и плочице са високим садржајем силицијума према њиховом садржају силицијума. Плоче са ниским садржајем силицијума садрже мање од 2,8% силицијума, који има одређену механичку чврстоћу, и углавном се користе у производњи мотора, познатији као силицијумски челик за моторе; За производњу језгара трансформатора, познатији као лимови од силицијумског челика за трансформаторе. Не постоји строга граница између њих у стварној употреби, а плочице са високим садржајем силицијума се често користе за производњу великих мотора.

Б. Према технологији производње и обраде, може се поделити на две врсте: топло ваљање и хладно ваљање, а хладно ваљање се може поделити на две врсте: неоријентисано и оријентисано. Хладно ваљани лимови имају уједначену дебљину, добар квалитет површине и висока магнетна својства. Стога, са развојем индустрије, топло ваљани лимови теже да се замене хладно ваљаним лимовима. „замена топлоте хладноћом“).

(2) Индекс перформанси силицијумског челичног лима

А. Низак губитак гвожђа. Најважнији показатељ квалитета, све земље у свету деле оцене према вредности губитка гвожђа. Што је губитак гвожђа мањи, то је већа оцена и већи квалитет.

Б, висок интензитет магнетне индукције. Под истим магнетним пољем може се добити силицијумски челични лим са већом магнетном индукцијом, а запремина и тежина гвозденог језгра мотора или трансформатора направљеног од њега су релативно мале, што може релативно уштедети силицијумски челични лим, бакарну жицу и изолационе материјале.

C, коефицијент слагања је висок. Површина силицијумског челичног лима је глатка, равна и уједначене дебљине, а коефицијент слагања гвозденог језгра је побољшан.

D. Добра пробивљивост. Ово је још важније за производњу малих, минијатурних језгара мотора.

Е. Површина има добру адхезију и заварљивост са изолационим филмом.

F. Магнетно старење G. Лим од силицијумског челика се испоручује након жарења и кисељења.

(1) Вруће ваљани лим од силицијумског челика за електричну употребу (GB5212-85) Вруће ваљани лим од силицијумског челика за електричну употребу направљен је од феросилицијумске меке магнетне легуре са ниским губитком угљеника и вруће је ваљан у лим дебљине мање од 1 мм. Вруће ваљани лим од силицијумског челика за електричну употребу назива се и вруће ваљани лим од силицијумског челика. Вруће ваљани лимови од силицијумског челика могу се поделити на лимове са ниским садржајем силицијума (Si≤2,8%) и високим садржајем силицијума (Si≤4,8%) према садржају силицијума.

(2) Хладно ваљани лим од силицијумског челика за електротехнику (GB2521-88) је направљен од силицијумског челика за електротехнику који садржи 0,8%-4,8% силицијума и хладно је ваљан. Хладно ваљани лимови од силицијумског челика подељени су у две врсте: челичне траке без зрна и челичне траке са оријентацијом зрна. Хладно ваљана челична трака за електротехнику има карактеристике глатке површине, уједначене дебљине, високог коефицијента слагања, добрих перформанси пробијања и веће магнетне индукције и мање губитке гвожђа од топло ваљане челичне траке за електротехнику. Коришћење хладних трака уместо врућих трака за производњу мотора или трансформатора може смањити њихову тежину и запремину за 0%-25%.

Ако се користи хладно ваљана оријентисана трака, перформансе су боље. Њеном употребом за замену топло ваљане траке или нискоквалитетне хладно ваљане траке може се смањити потрошња енергије трансформатора за 45%-50%, а радне перформансе трансформатора су поузданије. Користи се у производњи мотора и трансформатора. Генерално, зрнасте хладно ваљане траке се користе као главне компоненте мотора или трансформатора за заваривање итд.; зрнасте хладно ваљане траке се користе као гвоздена језгра за енергетске трансформаторе, импулсне трансформаторе, магнетна појачала и слично. Спецификације и димензије челичне плоче: дебљина 0,35, 0,50, 0,65 мм, ширина 800-1000 мм и дужина ≤2,0 м.

(3) Вруће ваљани лим од силицијумског челика за кућне апарате (GBH46002-90) Врста топло ваљаног лима од силицијумског челика за кућне апарате представљена је са J (дом) D (електрична енергија) R (топло ваљање), односно JDR. Број после JDR је вредност губитка гвожђа * 100, а број после хоризонталне линије је дебљина челичне плоче (mm) * 100. Захтеви за електромагнетне перформансе топло ваљаних лимова од силицијумског челика за кућне апарате могу бити нешто нижи, а минимална вредност губитка гвожђа (P15/50) је 5,40W/kg. Обично се испоручује без прања. Диференцијални мотори се користе у разним кућним апаратима као што су електрични вентилатори, машине за прање веша, усисивачи, аспиратори итд.