变压器铁芯的分类及作用


发布时间:

2021-09-15

铁氧体磁芯用于高频变压器。 它是一种具有尖晶石晶体结构的陶瓷磁铁,它是氧化铁和其他二价金属化合物。 如kFe2O4(k代表其他金属),目前常用的金属有锰(Mn)、锌(Zn)、镍(Ni)、镁(Ng)、铜(Cu)。 其常见组合如锰锌(Mn Zn)系列、镍锌(Ni Zn)系列和镁锌(Mg Zn)系列。 这种材料具有高导磁率和阻抗物理特性,其使用频率范围从1kHz到200kHz以上。

1.高频:铁氧体磁芯

铁氧体磁芯用于高频变压器。 它是一种具有尖晶石晶体结构的陶瓷磁铁,它是氧化铁和其他二价金属化合物。 如kFe2O4(k代表其他金属),目前常用的金属有锰(Mn)、锌(Zn)、镍(Ni)、镁(Ng)、铜(Cu)。 其常见组合如锰锌(Mn Zn)系列、镍锌(Ni Zn)系列和镁锌(Mg Zn)系列。 这种材料具有高导磁率和阻抗物理特性,其使用频率范围从1kHz到200kHz以上。

2. 低频:LAMINATION

低频变压器用硅钢片,种类很多,按其生产工艺不同可分为A:锻造(黑色)、N:未锻造(白色)两种。 按其形状可分为:EI型、UI型、C型、口型。

口型硅钢片常用于功率较大的变压器。 绝缘性能好,散热容易,磁路短路。 主要用于功率大于500~1000W的大功率变压器。 由两片C型硅钢片组成的一组硅钢片称为CD型硅钢片。 用CD型硅钢片制作的电源变压器截面积相同。 窗越高,变压器功率越大。 线圈可以分别安装在铁芯的两侧,这样变压器线圈的匝数就可以分布在两个线包上,这样每个线包的平均匝数更短,减少了变压器的铜耗。 线圈减少。 另外,如果将要求对称的两个线圈分别绕在两个线包上,就可以达到完全对称的效果。

一组四块C型硅钢片称为ED型硅钢片。 ED型硅钢片制成的变压器外形扁平、宽大。 在功率相同的情况下,ED型变压器比CD型变压器更短、更宽。 另外由于线圈安装在硅钢片中间,有外磁路,所以漏磁小,对整体的干扰小。 但所有的线圈都绕在一个线包上,线包较粗,因此平均匝数较长,耗铜量较大。

采用性能优良的C型铁芯制成的变压器体积小、重量轻、效率高。 从组装的角度来看,C型硅钢片零件少,通用性强,生产效率高。 但C型硅钢片加工工序多,比较复杂,需要专用设备制造,目前成本仍然较高。

E型硅钢片又称壳型或太阳能型硅钢片。 其主要优点是原、副线圈共用一个线框,具有较高的窗口占空系数(占空系数Km:铜线网截面积与窗口面积之比); 硅钢片在绕组上形成保护壳,使绕组不易受到机械损伤; 同时,硅钢片散热面积更大,变压器磁场发散更小。 但其初级漏感较大,外磁场的干扰也较大。 另外,由于绕组平均周长较长,EI型铁芯变压器在相同匝数和铁芯截面积的情况下,使用的铜线较多。

硅钢片的厚度常用0.35mm和0.5mm。

硅钢片的组装方式有搭接法和搭接法两种。 重叠法是将硅钢片的开孔一一对应地分布在两侧。 这种叠法比较麻烦,但硅钢片间隙小,磁阻小,有利于提高通量。 因此,电源变压器采用这种方法。 叠层法常用于直流电流通过的场合。 为了避免直流电流造成饱和,硅钢片之间需要有间隙。 因此叠层法将E片和I片放在一边,两者之间的间隙可以通过纸张来调整。

3.COIL:分三种。

A.oid环形磁芯:由O型叠片制成,或由硅钢片绕制而成。 这种铁芯很难绕。

B. OD CORE 杆状铁芯。

C.DRUM CORE C.鼓芯

变压器铁芯的作用

实际变压器铁芯工作在交流状态,功率损耗不仅体现在线圈的电阻上,交流磁化下的铁芯也有损耗。 铁芯中的功率损耗通常称为“铁损”。 造成铁损的原因有两个,一是“磁滞损耗”,二是“涡流损耗”。 磁滞损耗是铁芯磁化过程中由于存在滞后现象而引起的铁损。 该损耗的大小与材料的磁滞回线包围的面积大小成正比。 硅钢的磁滞回线窄,变压器铁芯磁滞损耗小,可大大降低其发热程度。 既然硅钢具有以上优点,为什么不用一整块硅钢做芯材,还要加工成片材呢? 这是因为片芯减少了另一种类型的铁损,称为涡流损耗。 变压器工作时,线圈中有交流电,它产生的磁通量当然是交变的。 这种变化的磁通量会在铁芯中产生感应电流。 铁芯中产生的感应电流在垂直于磁通方向的平面内循环,故称为涡流。 涡流损耗也会加热铁芯。 为了减小涡流损耗,变压器铁芯上叠放相互绝缘的硅钢片,使涡流在狭长的电路中通过一小段,以增加涡流通路上的电阻。 同时,硅钢中的硅增加了材料的电阻率,同时也起到降低等涡流的作用。

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