Was ist die Funktion des Eisenkerns innerhalb des Niederfrequenztransformators?

1. Magnetschaltung und leitender Magnetfluss konstruieren

Der Eisenkern ist der Hauptträger des Magnetkreislaufs im Niederfrequenztransformator, der für die Konzentration und Führung des Magnetfelds zu einer geschlossenen Magnetflussschleife verantwortlich ist.

(1) Leitung der magnetischen Fluss
Der Eisenkern führt effizient die durch die Wicklung durch hohen magnetischen Permeabilitätsmaterialien erzeugten magnetischen Kraftlinien, verbessert die Magnetfeldstärke und verbessert somit die Effizienz der Leistungsübertragung.

(2) Reduzierung der magnetischen Leckage
Das strukturelle Design des Eisenkerns (z. B. Ring und C -Form) kann den Luftspalt im Magnetkreis minimieren und magnetische Leckagen verringern. Zum Beispiel hat der Ring-Eisenkern keinen Luftspalt, extrem niedrige magnetische Leckage und niedrige elektrische Geräusche, was für hochpräzise Szenarien geeignet ist.

2. Verringerung des Energieverlusts
Das Material und der Prozess des Eisenkerns beeinflussen direkt den Effizienz und den Temperaturanstieg des Transformators:

(1) Reduzierung des Stromverlusts des Wirbelstroms
Siliziumstahlblätter blockieren den Wirbelstrompfad durch den Laminierungsprozess des Oberflächenisolationsschichts, wodurch der Stromverlust der Wirbel verringert wird. Beispielsweise kann der Ring-Eisenkern mit kaltgerolltem Siliziumstahlstreifen den Magnetkreis weiter optimieren und den lateralen Wirbelstrom verringern.

(2) Unterdrückung des Hystereseverlusts
Die Hystereseschleife von Siliziumstahlblättern mit hoher Permeabilität ist enger, und der Energieverlust während der Magnetisierung und Demagnetisierung ist geringer.

(3) Optimierung der Wärmeableitung
Das strukturelle Design des Kerns (wie das Layout der Kühlkörper) in Kombination mit der thermischen Leitfähigkeit des Materials kann die Wärmeableitungseffizienz verbessern und die Leistungsverschlechterung oder eine verkürzte Lebensdauer aufgrund des Temperaturanstiegs verhindern.

3.. Mechanische Struktur und Stabilität unterstützen

Der Kern ist nicht nur der Kern des Magnetkreises, sondern auch das physikalische Skelett des Transformators:

(1) mechanische Unterstützung
Der Kern bietet die Wicklungsspule streng, um die Stabilität der Spule unter der Wirkung der elektromagnetischen Kraft zu gewährleisten. Beispielsweise kann die laminierte Struktur des laminierten Siliziumstahlblechs die mechanische Festigkeit verbessern und eine Verformung verhindern.

(2) antielektromagnetischer Schock
Unter elektromagnetischen Transienten (z. B. Überspannung mit niedriger Frequenz und Gleichstrom) absorbiert der Kern einen Teil der Energie durch Materialeigenschaften, wodurch die durch den Aufprall verursachte Wickelung verringert wird. Beispielsweise können die nichtlinearen Sättigungseigenschaften des Siliziumstahlblechs die plötzliche Änderung des magnetischen Flusses einschränken und eine übermäßige Vibration des Kerns vermeiden.

4. Anpassung an die besonderen Bedürfnisse von niederfrequenten Szenarien

Der Betriebsfrequenzbereich von Niederfrequenztransformatoren (0 ~ 400 Hz) erfordert, dass der Kern das Design in Bezug auf Material, Form und Prozesse eingerichtet hat:

(1) Niederfrequenzdurchlässigkeit-Optimierung

Die magnetische Permeabilität von Siliziumstahlblättern in Niederfrequenzbändern (z. B. 50-Hz-Industriefrequenz) ist besser als die von Ferrit, die für die Hochleistungsübertragung geeignet ist. Beispielsweise muss der Kern des Industriefrequenztransformators einen ausreichenden Querschnittsbereich aufweisen, um einen niedrigfrequenten Magnetfluss zu tragen.

(2) Kosten- und Volumenbilanz

In niederfrequenten Szenarien ist das Power-to-Volum-Verhältnis von Siliziumstahlblechkerne besser. Beispielsweise können leistungsstarke Siliziumstahlblechkerne das Volumen um mehr als 30%verringern, wodurch die Menge an Kupferdraht- und Herstellungskosten gesenkt wird.

(3) DC -Vorspannungswiderstand

Bei DC -Vorspannungen (wie geomagnetisch induziertem Strom) müssen die Sättigungseigenschaften des Kerns durch die Materialauswahl (wie z. B. Stahl mit hohem Siliziumgehalt) und strukturelles Design (z. B. Luftspaltanpassung) verbessert werden, um die Toleranz zu verbessern.

5. Parameter, die die umfassende Leistung des Transformators beeinflussen

Die Auswahl und das Design des Kerns hängen direkt mit den Schlüsselindikatoren des Transformators zusammen:

(1) Effizienz und Temperaturanstieg

Hochleistungskerne (z. B. Kaltstahl mit kaltgerolltem Silizium) können die Effizienz auf mehr als 95%erhöhen und gleichzeitig die Temperaturanstieg um 20%~ 30%verringern.

(2) Volumen und Gewicht

Der toroidale Kern hat eine hohe Magnetkreis-Effizienz und ist etwa 40% kleiner und 25% leichter als der E-Typ-Kern, wodurch er für kompakte Geräte geeignet ist.

(3) Geräuschsteuerung

Niedrige Kerne (z.