Transformatör silikon çelik levhasının detaylı açıklaması!

Gerçek transformatörün her zaman alternatif akım (AC) durumunda çalıştığını ve güç kaybının sadece bobin direncinden değil, aynı zamanda alternatif akımın manyetizasyonu altında demir çekirdekten de kaynaklandığını biliyoruz. Demir çekirdekteki güç kaybına genellikle "demir kaybı" denir. Demir kaybı iki nedenden kaynaklanır: biri "histerezis kaybı", diğeri ise "girdap akımı kaybı".

Histerezis kaybı, demir çekirdeğin mıknatıslanma işlemi sırasında histerezis olgusu nedeniyle oluşan demir kaybıdır. Bu kaybın boyutu, malzemenin histerezis döngüsünün çevrelediği alanın boyutuyla orantılıdır. Silikon çeliğinin histerezis döngüsü dardır ve transformatörün demir çekirdeğinin histerezis kaybı küçüktür, bu da ısı oluşumunu büyük ölçüde azaltabilir.

Silikon çeliğinin yukarıda belirtilen avantajları göz önüne alındığında, neden demir çekirdek olarak bütün bir silikon çelik parçası kullanıp, aynı zamanda onu pul haline de getirmeyelim? Çünkü yonga çekirdeği, başka bir demir kaybı türü olan "girdap akımı kaybını" azaltabilir.

Transformatör çalışırken, bobinde alternatif bir akım oluşur ve ürettiği manyetik akı da doğal olarak alternatiftir. Bu değişen manyetik akı, demir çekirdekte bir akım indükler. Demir çekirdekte oluşan indüklenen akım, manyetik akının yönüne dik düzlemde dolaşır, bu nedenle girdap akımı olarak adlandırılır.

Girdap akımı kayıpları da çekirdeği ısıtır. Girdap akımı kayıplarını azaltmak için, transformatörün demir çekirdeği, birbirlerinden yalıtılmış silikon çelik levhalardan yapılır; böylece girdap akımı, dar ve uzun bir döngü içinde küçük bir kesitten geçer ve girdap akımı yolundaki direnci artırır; aynı zamanda, silikon çelikteki silikon, malzemenin özdirencini artırarak girdap akımlarını azaltmaya da yardımcı olur.

Transformatörün demir çekirdeği için genellikle 0,35 mm kalınlığında soğuk haddelenmiş silikon çelik levha kullanılır. Gerekli demir çekirdeğin boyutuna göre uzun bir parça halinde kesilir ve daha sonra "gün" veya "ağız" şeklinde üst üste bindirilir. Teorik olarak, girdap akımını azaltmak için silikon çelik levhanın kalınlığı ne kadar ince ve eklenmiş levha ne kadar dar olursa, etki o kadar iyi olur. Bu, yalnızca girdap akımı kaybını ve sıcaklık artışını azaltmakla kalmaz, aynı zamanda silikon çelik levhalar için kullanılan malzemelerden de tasarruf sağlar.

Ancak silikon çelik levhadan transformatör çekirdeği yapılırken, yukarıda belirtilen olumlu faktörlerin yanı sıra, demir çekirdeğin üretimi insan gücünü önemli ölçüde artıracak ve demir çekirdeğin etkili kesit alanını azaltacaktır. Bu nedenle, transformatör çekirdeği yapımında silikon çelik levhalar kullanılırken, özel duruma göre hareket etmeli, avantaj ve dezavantajları tartmalı ve en uygun boyutu seçmeliyiz.

Transformatörler elektromanyetik indüksiyon prensibine göre üretilir. Kapalı çekirdek üzerine sarılmış birincil ve ikincil olmak üzere iki sargı bulunur. Birincil sargı alternatif akım besleme gerilimine bağlandığında, orijinal Rao grubunda alternatif bir akım oluşur ve manyetik potansiyel oluşturulur; bu manyetik potansiyelin etkisi altında demir çekirdekte alternatif bir ana manyetik akı üretilir.

Peki neden yükseltilebiliyor ve düşürülebiliyor? O zaman bu, Lenz yasasıyla açıklanmalıdır. İndüklenen akım tarafından üretilen manyetik akı, dairesel manyetik akının değişimini her zaman engeller. Orijinal manyetik akı arttığında, indüklenen akım tarafından üretilen manyetik akı, orijinal manyetik akının tersidir, yani sargı tarafından üretilen ikinci indüklenen manyetik akı, birincil sargı tarafından üretilen ana manyetik akının tersidir, bu nedenle ikincil sargıda düşük seviyeli bir alternatif gerilim oluşur. Bu nedenle, demir çekirdek, transformatörün manyetik devre parçasıdır.

Silikon çelik levha

Elektrik uygulamalarında kullanılan silikon çelik levha, yaygın olarak silikon çelik levha veya silikon çelik levha olarak bilinir. Adından da anlaşılacağı gibi, %0,8-%4,8 oranında silikon içeriğine sahip, sıcak ve soğuk haddeleme ile üretilen bir elektrik silikon çeliğidir. Genellikle kalınlığı 1 mm'nin altında olduğundan ince levha olarak adlandırılır. Geniş anlamda silikon çelik levha, levha kategorisine aittir ve özel amacı nedeniyle bağımsız bir daldır. Elektrik uygulamalarında kullanılan silikon çelik levha, mükemmel elektromanyetik özelliklere sahiptir ve elektrik enerjisi, telekomünikasyon ve enstrümantasyon endüstrilerinde vazgeçilmez ve önemli bir manyetik malzemedir.

(1) Silikon çelik levhaların sınıflandırılması

A. Silikon çelik levhalar, silikon içeriklerine göre düşük silikonlu ve yüksek silikonlu olarak ikiye ayrılabilir. Düşük silikonlu levhalar %2,8'den daha az silikon içerir, belirli bir mekanik dayanıma sahiptir ve esas olarak motor üretiminde kullanılır, genellikle motor silikon çeliği olarak bilinir; transformatör çekirdeklerinin üretiminde kullanılır, genellikle transformatör silikon çelik levhaları olarak bilinir. Gerçek kullanımda ikisi arasında kesin bir sınır yoktur ve yüksek silikonlu levhalar genellikle büyük motorların üretiminde kullanılır.

B. Üretim ve işleme teknolojisine göre iki tipe ayrılabilir: sıcak haddeleme ve soğuk haddeleme; soğuk haddeleme ise yönlendirilmemiş ve yönlendirilmiş olmak üzere ikiye ayrılır. Soğuk haddelenmiş levhalar düzgün kalınlığa, iyi yüzey kalitesine ve yüksek manyetik özelliklere sahiptir. Bu nedenle, endüstrinin gelişmesiyle birlikte, sıcak haddelenmiş levhaların yerini soğuk haddelenmiş levhalar alma eğilimindedir ("ısıyı soğukla ​​değiştirmek").

(2) Silikon çelik levhanın performans endeksi

A. Düşük demir kaybı. Kalitenin en önemli göstergesi olan demir kaybı değerine göre, dünyadaki tüm ülkeler kalite derecelerini bu değere göre sınıflandırır. Demir kaybı ne kadar düşükse, sınıf ve kalite o kadar yüksek olur.

B, yüksek manyetik indüksiyon yoğunluğu. Aynı manyetik alan altında, daha yüksek manyetik indüksiyona sahip bir silikon çelik levha elde edilebilir ve bundan yapılan motor veya transformatör demir çekirdeğinin hacmi ve ağırlığı nispeten küçüktür, bu da silikon çelik levha, bakır tel ve yalıtım malzemelerinden nispeten tasarruf sağlar.

C, istifleme katsayısı yüksektir. Silikon çelik levhanın yüzeyi pürüzsüz, düz ve kalınlığı homojendir ve demir çekirdeğin istifleme katsayısı iyileştirilmiştir.

D. İyi delme özelliği. Bu, özellikle küçük, minyatür motor çekirdeklerinin üretimi için daha da önemlidir.

E. Yüzey, yalıtım filmine iyi yapışma ve kaynaklanabilirlik özelliğine sahiptir.

F. Manyetik yaşlandırma G. Silikon çelik levha, tavlama ve asitle temizleme işleminden sonra teslim edilecektir.

(1) Elektriksel Kullanım İçin Sıcak Haddelenmiş Silikon Çelik Levha (GB5212-85) Elektriksel kullanım için sıcak haddelenmiş silikon çelik levha, düşük karbon kaybına sahip ferrosilikon yumuşak manyetik alaşımdan yapılmış olup, 1 mm'den daha az kalınlıkta bir levha haline getirilmiştir. Elektriksel kullanım için sıcak haddelenmiş silikon çelik levha, aynı zamanda sıcak haddelenmiş silikon çelik levha olarak da adlandırılır. Sıcak haddelenmiş silikon çelik levhalar, silikon içeriklerine göre düşük silikonlu (Si≤2,8%) ve yüksek silikonlu (Si≤4,8%) çelik levhalar olarak ikiye ayrılabilir.

(2) Elektrikli soğuk haddelenmiş silikon çelik levha (GB2521-88), %0,8-%4,8 silikon içeren elektrikli silikon çelikten yapılmış ve soğuk haddelenmiştir. Soğuk haddelenmiş silikon çelik levhalar iki tipe ayrılır: taneciksiz ve tanecik yönlendirilmiş çelik şeritler. Soğuk haddelenmiş elektrikli çelik şerit, pürüzsüz yüzey, düzgün kalınlık, yüksek istifleme katsayısı, iyi delme performansı özelliklerine sahiptir ve sıcak haddelenmiş elektrikli çelik şeride göre daha yüksek manyetik indüksiyon ve daha düşük demir kaybına sahiptir. Motor veya transformatörlerin üretiminde sıcak şeritler yerine soğuk şeritlerin kullanılması, ağırlıklarını ve hacimlerini %0-%25 oranında azaltabilir.

Soğuk haddelenmiş yönlendirilmiş şerit kullanıldığında performans daha iyidir. Sıcak haddelenmiş şerit veya düşük kaliteli soğuk haddelenmiş şeridin yerine kullanılması, transformatörün güç tüketimini %45-50 oranında azaltabilir ve transformatörün çalışma performansı daha güvenilir olur. Motor ve transformatör üretiminde kullanılır. Genellikle, tanecik yönlendirilmiş soğuk haddelenmiş şeritler motor veya kaynak transformatörleri vb. için gövde olarak kullanılır; tanecik yönlendirilmiş soğuk haddelenmiş şeritler ise güç transformatörleri, darbe transformatörleri, manyetik yükselticiler vb. için demir çekirdek olarak kullanılır. Çelik levha özellikleri ve boyutları: kalınlık 0,35, 0,50, 0,65 mm, genişlik 800-1000 mm ve uzunluk ≤2,0 m.

(3) Ev Aletleri İçin Sıcak Haddelenmiş Silikon Çelik Levha (GBH46002-90) Ev aletleri için sıcak haddelenmiş silikon çelik levhanın kalitesi J (ev) D (elektrik) R (sıcak haddeleme) ile gösterilir, yani JDR. JDR'den sonraki sayı demir kaybı değeri*100, yatay çizgiden sonraki sayı ise çelik levhanın kalınlığı (mm)*100'dür. Ev aletleri için sıcak haddelenmiş silikon çelik levhaların elektromanyetik performans gereksinimleri biraz daha düşük olabilir ve minimum demir kaybı değeri (P15/50) 5,40 W/kg'dır. Genellikle yıkanmamış olarak teslim edilir. Elektrikli vantilatörler, çamaşır makineleri, elektrikli süpürgeler, davlumbazlar vb. çeşitli ev aletlerinde kullanılan diferansiyel motorlar.