Les noyaux de transformateur couramment utilisés sont généralement faits de feuilles d'acier en silicium. L'acier de silicium est un alliage d'acier contenant du silicium (également connu sous le nom de "xī" en chinois), avec une teneur en silicium allant de 0. 8% à 4,8%. L'utilisation de l'acier de silicium pour les noyaux de transformateur est que l'acier de silicium lui-même est un matériau ferromagnétique avec une forte perméabilité magnétique. Dans les bobines énergiques, il peut générer une intensité d'induction magnétique plus grande, réduisant ainsi le volume du transformateur.
Comme nous le savons, les transformateurs réels fonctionnent dans des conditions de courant alternatives. La perte de puissance se produit non seulement dans la résistance des bobines mais aussi dans le noyau sous magnétisation de courant alternative. La perte de puissance dans le noyau est communément appelée «perte de fer», qui est causée par deux facteurs: «perte d'hystérésis» et «perte de courant de tourbillon».
La perte d'hystérésis est la perte de fer générée dans le noyau pendant le processus de magnétisation en raison de l'hystérésis magnétique. L'ampleur de cette perte est proportionnelle à la zone enfermée par la boucle d'hystérésis du matériau. L'acier en silicium a une boucle d'hystérésis étroite, donc l'utiliser pour les noyaux du transformateur entraîne une perte d'hystérésis plus faible, réduisant considérablement la génération de chaleur.
Compte tenu de ces avantages d'acier de silicium, pourquoi un bloc solide d'acier en silicium n'est-il pas utilisé pour les noyaux au lieu de le traiter en feuilles? En effet, les noyaux laminés peuvent réduire un autre type de perte de fer - «perte de courant de tourbillon».
Lorsqu'un transformateur fonctionne, le courant alternatif dans les bobines génère un flux magnétique alternatif. Ce flux changeant induit des courants dans le noyau. Ces courants induits circulent dans des plans perpendiculaires à la direction du flux magnétique, d'où le terme «courants de Foucault». La perte de courant de Foucault fait également chauffer le noyau. Pour minimiser la perte de courant de Foucault, les noyaux de transformateur sont construits en empilant des feuilles en acier en silicium isolées. Cela crée des chemins de courant étroit avec des zones transversales plus petites, augmentant la résistance le long des chemins de courant de Foucault. De plus, le silicium dans l'acier augmente la résistivité du matériau, réduisant encore les courants de Foucault.
Les noyaux du transformateur utilisent généralement 0. Des feuilles d'acier en silicium à froid 35 mm d'épaisseur coupées en bandes rectangulaires et empilées dans des formes "日" (RI) ou "口" (kou). En théorie, les feuilles plus minces et les bandes plus étroites réduiraient mieux les courants de Foucault, réduisant à la fois les pertes et l'élévation de la température tout en économisant du matériau. Cependant, dans la pratique, la fabrication de base doit équilibrer ces avantages contre l'augmentation des coûts de main-d'œuvre et une réduction de la coupe de base efficace. Par conséquent, les dimensions optimales sont choisies en fonction des exigences spécifiques.
Les transformateurs fonctionnent sur le principe de l'induction électromagnétique. Deux enroulements - une blessure primaire et secondaire autour d'un noyau de fer fermé. Lorsqu'une tension CA est appliquée à l'enroulement primaire, alternant le courant circule, générant une force magnétomotive. Cela produit un flux principal alternatif dans le noyau.
En ce qui concerne la transformation de la tension, la loi de Lenz explique que le flux du courant induit s'oppose au changement dans le flux d'origine. Lorsque le flux primaire augmente, l'enroulement secondaire génère un flux opposé, résultant en une tension alternée de qualité inférieure. Ainsi, le noyau sert de circuit magnétique du transformateur.
Feuilles en acier en silicium
L'acier en silicium de l'électricien 薄板 (feuilles minces) est communément appelé «xī gāng piàn» ou feuilles d'acier en silicium. Ceux-ci contiennent 0. 8% –4,8% de silicium et sont produits par roulement chaud ou froid. Avec des épaisseurs inférieures à 1 mm, elles forment une catégorie indépendante en raison de leurs applications spécialisées en génie électrique. Les feuilles d'acier en silicium présentent d'excellentes propriétés électromagnétiques, ce qui les rend indispensables dans les industries de l'énergie, des télécommunications et des instruments.
(1) Classification des feuilles d'acier en silicium
A. Contenu en silicium:
Feuilles à faible teneur en silicium (inférieures ou égales à 2,8% de Si): utilisé pour les moteurs en raison de leur résistance mécanique.
Feuilles à haut silicium (2,8% à 4,8% de Si): cassante mais magnétiquement supérieure, utilisée pour les noyaux de transformateur.
B. Processus de fabrication:
Tourné: Être progressé en faveur des variétés de roulement à froid.
À froid:
Orienté sur les céréales: pour les transformateurs et les applications à haute efficacité.
Inconvénients de céréales: pour les moteurs et les dispositifs à usage général.
(2) Indicateurs de performance
A. Faible perte de fer: La métrique de qualité primaire, avec une perte plus faible indiquant un matériau de qualité supérieure.
B. Induction magnétique élevée: Réduit la taille du noyau et l'utilisation des matériaux.
C. Facteur d'empilement élevé: Réalisé à travers des surfaces de feuille lisses et uniformes.
D. Bonne Stampabilité: Critique pour les petits noyaux de moteur.
E. Isolation de surface et soudabilité: Assure des performances fiables.
F. Résistance au vieillissement magnétique.
G. Recuit et mariné: Post-traitement standard pour la livraison.
(一) Feuilles en acier en silicium électrique à chaud (GB 5212-85)
Fabriqué en alliage de silicium-fer à faible teneur en carbone, ces feuilles sont à chaud pour<1mm thickness. Divided into low-silicon (≤2.8%) and high-silicon (≤4.8%) grades.
(2) Feuilles en acier électrique en silicium électrique (gb 2521-88)
Produit via le roulement à froid avec 0. 8% –4,8% de contenu de silicium. Disponible en types de grains (pour les transformateurs) et des types de grains (pour les moteurs). Offrez 10% à 25% de réduction de poids / volume par rapport aux feuilles de trapus à chaud.
(3) Feuilles en acier en silicium roulées à chaud (GBH 46002-90)
Indiqué par "JDR" (Jia Dian Ri). Grégé par une perte de fer (par exemple, JDR {{0}} pour une perte de 5,40w / kg à 0,50 mm d'épaisseur). Utilisé dans les petits moteurs pour les appareils électroménagers comme les ventilateurs et les machines à laver.
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