Transformatör çekirdekleri, sargılar arasında verimli manyetik bağlantı sağlar. Transformatör çekirdek tipleri, bunların nasıl oluşturulduğu ve ne işe yaradıkları hakkında her şeyi öğrenin.
Bir transformatör çekirdeği, transformatörün birincil ve ikincil sargılarının etrafına sarıldığı, birlikte istiflenmiş ince lamine demirli metal levhalardan (en yaygın olarak silikon çelik) oluşan bir yapıdır.
Çekirdeğin parçaları
Bir transformatör çekirdeği, transformatörün birincil ve ikincil sargılarının etrafına sarıldığı, birlikte istiflenmiş ince lamine demirli metal levhalardan (en yaygın olarak silikon çelik) oluşan bir yapıdır.
Uzuvlar
Yukarıdaki örnekte çekirdeğin kolları, bobinlerin etrafında oluşturulduğu dikey bölümlerdir. Bazı çekirdek tasarımlarında kollar en dıştaki bobinlerin dış tarafına da yerleştirilebilir. Transformatör çekirdeğindeki uzuvlara aynı zamanda bacaklar da denilebilir.
Boyunduruk
Boyunduruk, uzuvları birbirine birleştiren çekirdeğin yatay bölümüdür. Boyunduruk ve uzuvlar, manyetik akının serbestçe akması için bir yol oluşturur.
Transformatör çekirdeğinin işlevi
Transformatör çekirdeği, sargılar arasında verimli manyetik bağlantı sağlayarak elektrik enerjisinin birincil taraftan ikincil tarafa aktarılmasını kolaylaştırır.
Yan yana iki tel bobininiz olduğunda ve bunlardan birinden elektrik akımı geçirdiğinizde, ikinci bobinde bir elektromanyetik alan indüklenir; bu alan, yönleri kuzeyden güney kutbuna uzanan çizgiler olarak adlandırılan birkaç simetrik çizgiyle temsil edilebilir. akı. Bobinler tek başına kullanıldığında akının yolu odaklanmamış olacak ve akının yoğunluğu düşük olacaktır.
Bobinlerin içine bir demir çekirdek eklenmesi, birincilden ikincil enerjiye daha verimli bir enerji aktarımı sağlamak için akıyı odaklar ve büyütür. Bunun nedeni demirin geçirgenliğinin havaya göre çok daha yüksek olmasıdır. Elektromanyetik akışı bir grup arabanın bir yerden diğerine gitmesi gibi düşünürsek, bir demir çekirdeğin etrafına bir bobin sarmak, dolambaçlı bir toprak yolun eyaletler arası bir otoyolla değiştirilmesine benzer. Çok daha verimli.
Çekirdek malzemesi türü
En eski transformatör çekirdeklerinde katı demir kullanılıyordu, ancak ham demir cevherini, daha yüksek geçirgenliği nedeniyle günümüzde transformatör çekirdek tasarımlarında kullanılan silikon çelik gibi daha geçirgen malzemelere dönüştürmek için yıllar içinde geliştirilen yöntemler. Ayrıca, çok sayıda yoğun şekilde paketlenmiş lamine levhaların kullanılması, katı demir çekirdek tasarımlarının neden olduğu dolaşım akımları ve aşırı ısınma sorunlarını azaltır. Çekirdek tasarımında daha fazla artış, soğuk haddeleme, tavlama ve tanecikli çelik kullanımı yoluyla yapılır.
1.Soğuk Haddeleme
Silikon çeliği daha yumuşak bir metaldir. Soğuk haddelenmiş silikon çeliği, gücünü artıracak ve çekirdek ile bobinleri bir araya getirirken onu daha dayanıklı hale getirecek.
2. Tavlama
Tavlama işlemi, yabancı maddeleri uzaklaştırmak için çekirdek çeliğin yüksek bir sıcaklığa kadar ısıtılmasını içerir. Bu işlem metalin yumuşaklığını ve sünekliğini artıracaktır.
3. Tane Odaklı Çelik
Silikon çeliğin geçirgenliği zaten çok yüksektir, ancak bu, çeliğin damarlarının aynı yöne yönlendirilmesiyle daha da arttırılabilir. Tanecik yönelimli çelik, akı yoğunluğunu %30 oranında artırabilir.
Üç, Dört ve Beş Uzuv Çekirdekleri
Üç Uzuv Çekirdeği
Üç kollu (veya bacak) çekirdekler, hem düşük hem de orta gerilim tiplerinde dağıtım sınıfı kuru tip transformatörler için sıklıkla kullanılır. Üç bacaklı istiflenmiş çekirdek tasarımı aynı zamanda daha büyük yağla doldurulmuş güç sınıfı transformatörler için de kullanılır. Yağla doldurulmuş dağıtım transformatörleri için kullanılan üç kollu bir çekirdeği görmek daha az yaygındır.
Dış uzuv(lar)ın bulunmamasından dolayı, üç bacaklı çekirdek tek başına yıldız-yıldızlı transformatör konfigürasyonları için uygun değildir. Aşağıdaki resimde görüldüğü gibi, yıldız-yıldız transformatör tasarımlarında mevcut olan sıfır dizi akı için geri dönüş yolu yoktur. Yeterli bir dönüş yolu olmayan sıfır dizi akımı, hava boşluklarını veya transformatör tankının kendisini kullanarak alternatif bir yol oluşturmaya çalışacaktır; bu da sonuçta aşırı ısınmaya ve muhtemelen transformatör arızasına yol açabilir.
(Transformatörlerin soğutma sınıfları aracılığıyla ısıyla nasıl başa çıktıklarını öğrenin)
Dört Uzuv Çekirdeği
Gömülü delta üçüncül sargı kullanmak yerine, dört kollu çekirdek tasarımı, geri dönüş akısı için bir dış kol sağlar. Bu tip çekirdek tasarımı, işlevsellik açısından da beş bacaklı tasarıma çok benzemektedir; bu, aşırı ısınmayı ve ilave transformatör gürültüsünü azaltmaya yardımcı olur.
Beş Uzuv Çekirdeği
Beş bacaklı sarılı çekirdek tasarımları günümüzde tüm dağıtım transformatörü uygulamaları için standarttır (ünitenin yıldız-yıldızlı olup olmadığına bakılmaksızın). Bobinlerle çevrelenen üç iç kolun kesit alanı, üç bacaklı tasarımın boyutunun iki katı olduğundan, boyunduruğun ve dış bacakların kesit alanı, iç bacaklarınkinin yarısı kadar olabilir. Bu, malzemenin korunmasına ve üretim maliyetlerinin azaltılmasına da yardımcı olur.
Gönderim zamanı: Ağu-05-2024