Apa fungsi inti besi di dalam transformator frekuensi rendah?

1. Membangun sirkuit magnetik dan melakukan fluks magnetik

Inti besi adalah pembawa utama sirkuit magnetik dalam transformator frekuensi rendah, yang bertanggung jawab untuk memusatkan dan membimbing medan magnet untuk membentuk loop fluks magnet tertutup.

(1) konduksi fluks magnetik
Inti besi secara efisien melakukan garis -garis gaya magnetik yang dihasilkan oleh belitan melalui bahan permeabilitas magnetik yang tinggi, meningkatkan kekuatan medan magnet, dan dengan demikian meningkatkan efisiensi transmisi daya.

(2) Mengurangi kebocoran magnetik
Desain struktural inti besi (seperti bentuk cincin dan C) dapat meminimalkan celah udara di sirkuit magnetik dan mengurangi kebocoran magnetik. Sebagai contoh, inti besi cincin tidak memiliki celah udara, kebocoran magnetik yang sangat rendah, dan kebisingan listrik rendah, yang cocok untuk skenario presisi tinggi.

2. Mengurangi kehilangan energi
Bahan dan proses inti besi secara langsung mempengaruhi efisiensi dan kenaikan suhu transformator:

(1) Mengurangi kerugian arus eddy
Lembaran baja silikon memblokir jalur arus eddy melalui proses laminasi lapisan isolasi permukaan, sehingga mengurangi kehilangan arus eddy. Sebagai contoh, luka inti besi cincin dengan strip baja silikon yang bergulung dingin dapat lebih mengoptimalkan sirkuit magnetik dan mengurangi arus eddy lateral.

(2) Menekan kehilangan histeresis
Loop histeresis lembaran baja silikon permeabilitas tinggi lebih sempit, dan kehilangan energi selama magnetisasi dan demagnetisasi lebih kecil.

(3) Optimalisasi disipasi panas
Desain struktural inti (seperti tata letak heat sink) yang dikombinasikan dengan konduktivitas termal material dapat meningkatkan efisiensi disipasi panas dan mencegah degradasi kinerja atau masa pakai yang lebih pendek karena kenaikan suhu.

3. Struktur dan stabilitas mekanik pendukung

Inti tidak hanya inti dari sirkuit magnetik, tetapi juga kerangka fisik transformator:

(1) Dukungan mekanis
Inti memberikan dukungan kaku untuk koil belitan untuk memastikan stabilitas koil di bawah aksi gaya elektromagnetik. Misalnya, struktur laminasi lembaran baja silikon laminasi dapat meningkatkan kekuatan mekanik dan mencegah deformasi.

(2) Syok anti-elektromagnetik
Di bawah transien elektromagnetik (seperti tegangan berlebih frekuensi rendah dan bias DC), inti menyerap bagian energi melalui sifat material, mengurangi kerusakan belitan yang disebabkan oleh dampak. Sebagai contoh, karakteristik saturasi nonlinier dari lembaran baja silikon dapat membatasi perubahan fluks magnetik yang tiba -tiba dan menghindari getaran inti yang berlebihan.

4. Beradaptasi dengan kebutuhan khusus skenario frekuensi rendah

Rentang frekuensi operasi Transformator frekuensi rendah (0 ~ 400Hz) mensyaratkan bahwa inti memiliki desain yang ditargetkan dalam hal material, bentuk dan proses:

(1) Optimalisasi permeabilitas frekuensi rendah

Permeabilitas magnetik lembaran baja silikon dalam pita frekuensi rendah (seperti frekuensi industri 50Hz) lebih baik daripada ferit, yang cocok untuk transmisi daya tinggi. Misalnya, inti dari transformator frekuensi industri perlu memiliki luas penampang yang cukup untuk membawa fluks magnetik frekuensi rendah.

(2) Saldo Biaya dan Volume

Dalam skenario frekuensi rendah, rasio power-to-volume dari inti lembaran baja silikon lebih baik. Misalnya, di bawah daya yang sama, inti lembaran baja silikon berkinerja tinggi dapat mengurangi volume lebih dari 30%, mengurangi jumlah kawat tembaga dan biaya produksi.

(3) Resistensi Bias DC

Dalam skenario bias DC (seperti arus yang diinduksi geomagnetik), karakteristik saturasi dari inti perlu ditingkatkan melalui pemilihan material (seperti baja kandungan silikon tinggi) dan desain struktural (seperti penyesuaian celah udara) untuk meningkatkan toleransi.

5. Parameter yang mempengaruhi kinerja komprehensif transformator

Pilihan dan desain inti secara langsung terkait dengan indikator kunci transformator:

(1) efisiensi dan kenaikan suhu

Inti kinerja tinggi (seperti baja silikon yang berguling dingin) dapat meningkatkan efisiensi menjadi lebih dari 95%, sementara mengurangi kenaikan suhu sebesar 20%~ 30%.

(2) volume dan berat

Inti toroidal memiliki efisiensi sirkuit magnetik yang tinggi dan volume sekitar 40% lebih kecil dan berat 25% lebih ringan dari inti tipe-e, sehingga cocok untuk peralatan kompak.

(3) Kontrol kebisingan

Inti kebocoran rendah (seperti tipe-C dan toroidal) dapat mengurangi kebisingan magnetostriktif, membuat transformator berjalan lebih tenang