Transformátorové jadrá zaisťujú účinnú magnetickú väzbu medzi vinutiami. Dozviete sa všetko o typoch jadier transformátorov, ako sú konštruované a čo robia.
Jadro transformátora je štruktúra tenkých laminovaných plechov zo železného kovu (najčastejšie z kremíkovej ocele) naskladaných dohromady, okolo ktorých je ovinuté primárne a sekundárne vinutie transformátora.
Časti jadra
Jadro transformátora je štruktúra tenkých laminovaných plechov zo železného kovu (najčastejšie z kremíkovej ocele) naskladaných dohromady, okolo ktorých je ovinuté primárne a sekundárne vinutie transformátora.
Končatiny
Vo vyššie uvedenom príklade sú ramená jadra zvislé časti, okolo ktorých sú vytvorené cievky. Ramená môžu byť tiež umiestnené na vonkajšej strane vonkajších cievok v prípade niektorých dizajnov jadra. Končatiny na jadre transformátora môžu byť tiež označené ako nohy.
jarmo
Jarmo je horizontálna časť jadra, ktorá spája končatiny dohromady. Jarmo a končatiny tvoria dráhu pre voľný tok magnetického toku.
Funkcia jadra transformátora
Jadro transformátora zaisťuje účinnú magnetickú väzbu medzi vinutiami, čím uľahčuje prenos elektrickej energie z primárnej strany na sekundárnu.
Keď máte dve cievky drôtu vedľa seba a cez jednu z nich prechádzate elektrickým prúdom, v druhej cievke sa indukuje elektromagnetické pole, ktoré môže byť reprezentované niekoľkými symetrickými čiarami so smerom vychádzajúcich zo severu na južný pól – nazývané čiary. taviva. Pri samotných cievkach bude dráha toku rozostrená a hustota toku bude nízka.
Pridanie železného jadra do cievok sústreďuje a zväčšuje tok, aby sa dosiahol efektívnejší prenos energie z primárnej do sekundárnej. Je to preto, že priepustnosť železa je oveľa vyššia ako priepustnosť vzduchu. Ak si predstavíme elektromagnetický tok ako veľa áut idúcich z jedného miesta na druhé, omotanie cievky okolo železného jadra je ako nahradenie kľukatej poľnej cesty medzištátnou diaľnicou. Je to oveľa efektívnejšie.
Typ materiálu jadra
Najskoršie jadrá transformátorov využívali pevné železo, avšak metódy vyvinuté v priebehu rokov na rafináciu surovej železnej rudy na priepustnejšie materiály, ako je kremíková oceľ, ktorá sa dnes používa pri konštrukciách jadra transformátorov kvôli svojej vyššej priepustnosti. Tiež použitie mnohých husto zabalených laminovaných plechov znižuje problémy s cirkulačnými prúdmi a prehrievaním spôsobeným dizajnom pevných železných jadier. Ďalšie vylepšenia konštrukcie jadra sú dosiahnuté valcovaním za studena, žíhaním a použitím ocele s orientovaným zrnom.
1. Valcovanie za studena
Kremíková oceľ je mäkší kov. Silikónová oceľ valcovaná za studena zvýši jej pevnosť, vďaka čomu bude odolnejšia pri zostavovaní jadra a cievok dohromady.
2.Žíhanie
Proces žíhania zahŕňa zahriatie jadrovej ocele na vysokú teplotu, aby sa odstránili nečistoty. Tento proces zvýši mäkkosť a ťažnosť kovu.
3. Oceľ orientovaná na zrno
Kremíková oceľ má už veľmi vysokú priepustnosť, ale tú možno ešte zvýšiť orientáciou zrna ocele rovnakým smerom. Oceľ s orientovaným zrnom môže zvýšiť hustotu toku o 30 %.
Tri, štyri a päť jadier končatín
Jadro troch končatín
Tri ramenové (alebo nožné) jadrá sa často používajú pre transformátory suchého typu distribučnej triedy – nízkonapäťové aj stredné. Konštrukcia jadra s tromi ramenami sa používa aj pre väčšie transformátory výkonovej triedy naplnené olejom. Menej bežné je vidieť trojramenné jadro používané pre distribučné transformátory naplnené olejom.
Vzhľadom na absenciu vonkajšieho ramena (ramien), samotné trojramenné jadro nie je vhodné pre konfigurácie transformátorov typu wye-wye. Ako ukazuje obrázok nižšie, neexistuje žiadna spätná cesta pre tok nulovej sekvencie, ktorý je prítomný v konštrukciách transformátorov wye-wye. Prúd s nulovou sekvenciou bez adekvátnej spätnej cesty sa pokúsi vytvoriť alternatívnu cestu, buď pomocou vzduchových medzier alebo samotnej nádrže transformátora, čo môže nakoniec viesť k prehriatiu a prípadne zlyhaniu transformátora.
(Zistite, ako transformátory zvládajú teplo prostredníctvom svojej triedy chladenia)
Štyri končatiny Core
Namiesto použitia zakopaného delta terciárneho vinutia poskytuje štvorramenná konštrukcia jadra jedno vonkajšie rameno pre spätný tok. Tento typ konštrukcie jadra je veľmi podobný konštrukcii s piatimi ramenami aj vo svojej funkčnosti, čo pomáha znižovať prehrievanie a dodatočný hluk transformátora.
Päť končatinové jadro
Dizajn päťramenného jadra je dnes štandardom pre všetky aplikácie distribučných transformátorov (bez ohľadu na to, či jednotka je alebo nie je v tvare hviezdy a wye). Pretože plocha prierezu troch vnútorných ramien obklopených závitmi je dvojnásobná oproti trojramennej konštrukcii, plocha prierezu strmeňa a vonkajších ramien môže byť polovičná ako plocha vnútorných ramien. Pomáha to šetriť materiál a znižovať výrobné náklady.
Čas uverejnenia: august-05-2024