Bežne používané jadrá transformátorov sú zvyčajne vyrobené z plechov z kremíkovej ocele. Kremíková oceľ je druh ocele obsahujúcej kremík (kremík sa tiež nazýva kremík) a jej obsah kremíka sa pohybuje od 0,8 do 4,8 % . Ako jadro transformátora sa používa kremíková oceľ, pretože samotná kremíková oceľ je magnetický materiál so silnou magnetickou permeabilitou. V cievke pod napätím môže produkovať väčšiu intenzitu magnetickej indukcie, čím sa zníži veľkosť transformátora.
|
|
|
Vieme, že skutočný transformátor pracuje vždy v striedavom stave a strata výkonu nie je len v odpore cievky, ale aj v železnom jadre zmagnetizovanom striedavým prúdom. Strata výkonu v železnom jadre sa zvyčajne nazýva "strata železa". Strata železa je spôsobená dvoma dôvodmi, jedným je "strata hysterézy" a druhým "strata vírivým prúdom".
Hysterézna strata je strata železa spôsobená javom hysterézy počas procesu magnetizácie železného jadra. Veľkosť tejto straty je úmerná ploche obklopenej hysteréznou slučkou materiálu. Hysterézna slučka kremíkovej ocele je úzka a hysterézna strata jadra transformátora vyrobeného z kremíkovej ocele je malá, čo môže výrazne znížiť tvorbu tepla. Keďže kremíková oceľ má vyššie uvedené výhody, prečo nepoužiť ako železné jadro celý kus kremíkovej ocele, ale nespracovať ho na plechy?
Vločkové jadro totiž dokáže znížiť iný typ strát železa – „stratu vírivým prúdom“. Keď transformátor pracuje, v cievke je striedavý prúd a magnetický tok, ktorý vytvára, je samozrejme striedavý. Tento meniaci sa magnetický tok vytvára indukovaný prúd v železnom jadre. Indukovaný prúd generovaný v železnom jadre cirkuluje v rovine kolmej na smer magnetického toku, preto sa nazýva vírivý prúd. Straty vírivými prúdmi tiež zahrievajú jadro. Aby sa znížili straty vírivými prúdmi, jadro transformátora je naskladané plechmi z kremíkovej ocele, ktoré sú od seba izolované, takže vírivý prúd prechádza menším prierezom v dlhej a úzkej slučke, aby sa zvýšil odpor na dráha vírivých prúdov; zároveň kremík v kremíkovej oceli robí Zvýšený odpor materiálu tiež zohráva úlohu pri znižovaní vírivých prúdov.
Ako železné jadro transformátora sa všeobecne používa 0, 35 mm hrubý plech z kremíkovej ocele valcovaný za studena . Reže sa na dlhé kusy podľa požadovanej veľkosti železného jadra. Logicky povedané, aby sa znížili vírivé prúdy, čím tenšie sú plechy z kremíkovej ocele a čím užšie sú spájané pásy, tým lepší je účinok. To nielen znižuje straty vírivými prúdmi a nárast teploty, ale tiež šetrí materiály pre plechy z kremíkovej ocele. Ale pri skutočnej výrobe jadier z kremíkovej ocele. Nie je to založené len na vyššie uvedených priaznivých faktoroch, pretože zhotovenie železného jadra týmto spôsobom značne predĺži osobohodiny a tiež zníži efektívny prierez železného jadra. Preto pri použití plechov z kremíkovej ocele na výrobu jadier transformátorov musíte začať od konkrétnej situácie, zvážiť klady a zápory a vybrať najlepšiu veľkosť.
