Vad är funktionen för järnkärnan i lågfrekventa transformatorn?

1. Konstruera magnetkrets och ledande magnetflöde

Järnkärnan är huvudbäraren för magnetkretsen i lågfrekventa transformatorn, ansvarig för att koncentrera och vägleda magnetfältet för att bilda en stängd magnetflödesslinga.

(1) Magnetisk flödesledning
Järnkärnan genomför effektivt de magnetiska kraftlinjerna som genereras av lindningen genom högmagnetiska permeabilitetsmaterial, förbättrar magnetfältstyrkan och förbättrar därmed effektiviteten i kraftöverföring.

(2) Minska magnetläckage
Den strukturella konstruktionen av järnkärnan (såsom ring och C -form) kan minimera luftgapet i magnetkretsen och minska magnetläckage. Till exempel har ringjärnkärnan inget luftgap, extremt lågt magnetläckage och lågt elektriskt brus, vilket är lämpligt för scenarier med hög precision.

2. Minska energiförlusten
Materialet och processen för järnkärnan påverkar direkt effektiviteten och temperaturökningen för transformatorn:

(1) Minska Eddy Current Loss
Kiselstålark blockerar virvelströmvägen genom lamineringsprocessen för ytisoleringsskikt och därmed minskar virvelströmförlusten. Till exempel kan ringjärnkärnan sår med kallvalsad kiselstålremsa ytterligare optimera magnetkretsen och minska sido-virvelströmmen.

(2) Undertryckande hysteresförlust
Hysteresslingan med hög permeabilitet kiselstålark är smalare, och energiförlusten under magnetisering och demagnetisering är mindre.

(3) Värmeavledningsoptimering
Den strukturella utformningen av kärnan (såsom layouten för kylflänsen) i kombination med materialets värmeledningsförmåga kan förbättra värmeavledningseffektiviteten och förhindra prestandaförstöring eller förkortad livslängd på grund av temperaturökning.

3. Stödande mekanisk struktur och stabilitet

Kärnan är inte bara kärnan i magnetkretsen, utan också transformatorns fysiska skelett:

(1) Mekaniskt stöd
Kärnan ger styvt stöd för den lindande spolen för att säkerställa stabiliteten hos spolen under verkan av elektromagnetisk kraft. Till exempel kan den laminerade strukturen hos det laminerade kiselstålarket förbättra den mekaniska styrkan och förhindra deformation.

(2) Anti-elektromagnetisk chock
Under elektromagnetiska transienter (såsom lågfrekvensöverspänning och DC-förspänning) absorberar kärnan en del av energin genom materialegenskaper, vilket minskar skadan på lindningen orsakad av påverkan. Till exempel kan de olinjära mättnadsegenskaperna hos kiselstålarket begränsa den plötsliga förändringen av magnetflöde och undvika överdriven vibration i kärnan.

4. Anpassning till de speciella behoven i lågfrekventa scenarier

Driftsfrekvensområdet för lågfrekventa transformatorer (0 ~ 400Hz) kräver att kärnan har riktad design när det gäller material, form och process:

(1) Lågfrekvenspermeabilitetsoptimering

Den magnetiska permeabiliteten för kiselstålark i lågfrekvensband (såsom 50Hz industrifrekvens) är bättre än för ferrit, vilket är lämpligt för högeffektöverföring. Till exempel måste kärnan i den industriella frekvenstransformatorn ha tillräckligt tvärsnittsarea för att bära lågfrekventa magnetflöde.

(2) Kostnad och volymbalans

I lågfrekventa scenarier är kraft-till-volymförhållandet mellan kiselstålarkärnor bättre. Under samma kraft kan till exempel högpresterande kiselstålplåtkärnor minska volymen med mer än 30%, vilket minskar mängden koppartråd och tillverkningskostnader.

(3) DC -förspänningsresistens

I DC -förspänning (såsom geomagnetiska inducerade nuvarande) scenarier måste mättnadsegenskaperna hos kärnan förbättras genom materialval (såsom hög kiselinnehållsstål) och strukturell design (såsom luftgapjustering) för att förbättra toleransen.

5. Parametrar som påverkar transformatorns omfattande prestanda

Valet och utformningen av kärnan är direkt relaterad till de viktigaste indikatorerna för transformatorn:

(1) Effektivitet och temperaturökning

Högpresterande kärnor (såsom kallrullat kiselstål) kan öka effektiviteten till mer än 95%, samtidigt som temperaturökningen minskar med 20%~ 30%.

(2) Volym och vikt

Den toroidala kärnan har en hög magnetisk kretseffektivitet och är cirka 40% mindre i volym och 25% lättare i vikt än E-typkärnan, vilket gör den lämplig för kompakt utrustning.

(3) bruskontroll

Kärnor med låg avslag (såsom C-typ och toroidal) kan minska magnetostiktivt brus, vilket gör att transformatorn körs tystare