ฟังก์ชั่นของแกนเหล็กภายในหม้อแปลงไฟฟ้าความถี่ต่ำคืออะไร?

1. การสร้างวงจรแม่เหล็กและการฟลักซ์แม่เหล็ก

แกนเหล็กเป็นพาหะหลักของวงจรแม่เหล็กในหม้อแปลงไฟฟ้าความถี่ต่ำซึ่งรับผิดชอบในการจดจ่อและชี้นำสนามแม่เหล็กเพื่อสร้างห่วงฟลักซ์แม่เหล็กปิด

(1) การนำฟลักซ์แม่เหล็ก
แกนเหล็กอย่างมีประสิทธิภาพจะดำเนินการเส้นแม่เหล็กของแรงที่เกิดจากการขดลวดผ่านวัสดุการซึมผ่านของแม่เหล็กสูงช่วยเพิ่มความแรงของสนามแม่เหล็กและช่วยเพิ่มประสิทธิภาพของการส่งกำลัง

(2) ลดการรั่วไหลของแม่เหล็ก
การออกแบบโครงสร้างของแกนเหล็ก (เช่นวงแหวนและรูปร่าง C) สามารถลดช่องว่างของอากาศในวงจรแม่เหล็กและลดการรั่วไหลของแม่เหล็ก ตัวอย่างเช่นแกนเหล็กวงแหวนไม่มีช่องว่างอากาศการรั่วไหลของแม่เหล็กต่ำมากและเสียงไฟฟ้าต่ำซึ่งเหมาะสำหรับสถานการณ์ที่มีความแม่นยำสูง

2. ลดการสูญเสียพลังงาน
วัสดุและกระบวนการของแกนเหล็กส่งผลโดยตรงต่อประสิทธิภาพและอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นของหม้อแปลง:

(1) ลดการสูญเสียกระแสวน
แผ่นเหล็กซิลิคอนปิดกั้นเส้นทางกระแสวนวนผ่านกระบวนการเคลือบผิวชั้นผิวผิวซึ่งจะช่วยลดการสูญเสียกระแสวน ตัวอย่างเช่นแผลแกนเหล็กของวงแหวนที่มีแถบเหล็กซิลิกอนเย็นที่รีดเย็นสามารถเพิ่มประสิทธิภาพวงจรแม่เหล็กและลดกระแสวนด้านข้าง

(2) ระงับการสูญเสียฮิสเทรีซิส
การวนซ้ำของ hysteresis ของแผ่นเหล็กซิลิกอนที่ผ่านการซึมผ่านสูงแคบลงและการสูญเสียพลังงานในระหว่างการดึงดูดและการกำจัดแม่เหล็กมีขนาดเล็กลง

(3) การเพิ่มประสิทธิภาพการกระจายความร้อน
การออกแบบโครงสร้างของแกนกลาง (เช่นเค้าโครงของอ่างล้างจาน) รวมกับการนำความร้อนของวัสดุสามารถปรับปรุงประสิทธิภาพการกระจายความร้อนและป้องกันการเสื่อมสภาพของประสิทธิภาพหรือชีวิตที่สั้นลงเนื่องจากอุณหภูมิสูงขึ้น

3. การสนับสนุนโครงสร้างเชิงกลและความเสถียร

แกนกลางไม่เพียง แต่เป็นแกนกลางของวงจรแม่เหล็กเท่านั้น แต่ยังรวมถึงโครงกระดูกทางกายภาพของหม้อแปลงด้วย:

(1) การสนับสนุนเชิงกล
แกนกลางให้การสนับสนุนที่เข้มงวดสำหรับขดลวดที่คดเคี้ยวเพื่อให้แน่ใจว่าเสถียรภาพของขดลวดภายใต้การกระทำของแรงแม่เหล็กไฟฟ้า ตัวอย่างเช่นโครงสร้างลามิเนตของแผ่นเหล็กซิลิคอนลามิเนตสามารถเพิ่มความแข็งแรงเชิงกลและป้องกันการเสียรูป

(2) ช็อตป้องกันอิเล็กทรอนิกส์
ภายใต้การเปลี่ยนแปลงของแม่เหล็กไฟฟ้า (เช่นแรงดันไฟฟ้าเกินความถี่ต่ำและอคติ DC) แกนจะดูดซับส่วนหนึ่งของพลังงานผ่านคุณสมบัติของวัสดุลดความเสียหายต่อการขดลวดที่เกิดจากผลกระทบ ตัวอย่างเช่นลักษณะความอิ่มตัวแบบไม่เชิงเส้นของแผ่นเหล็กซิลิกอนสามารถ จำกัด การเปลี่ยนแปลงอย่างฉับพลันของฟลักซ์แม่เหล็กและหลีกเลี่ยงการสั่นสะเทือนของแกนมากเกินไป

4. ปรับตัวเข้ากับความต้องการพิเศษของสถานการณ์ความถี่ต่ำ

ช่วงความถี่ในการทำงานของ หม้อแปลงไฟฟ้าความถี่ต่ำ (0 ~ 400Hz) กำหนดให้แกนกลางมีการออกแบบเป้าหมายในแง่ของวัสดุรูปร่างและกระบวนการ:

(1) การเพิ่มประสิทธิภาพการซึมผ่านของความถี่ต่ำ

การซึมผ่านของแม่เหล็กของแผ่นเหล็กซิลิกอนในแถบความถี่ต่ำ (เช่นความถี่อุตสาหกรรม 50Hz) ดีกว่าเฟอร์ไรต์ซึ่งเหมาะสำหรับการส่งกำลังสูง ตัวอย่างเช่นแกนกลางของหม้อแปลงความถี่อุตสาหกรรมจำเป็นต้องมีพื้นที่หน้าตัดที่เพียงพอในการพกพาฟลักซ์แม่เหล็กความถี่ต่ำ

(2) ความสมดุลของต้นทุนและปริมาณ

ในสถานการณ์ความถี่ต่ำอัตราส่วนพลังงานต่อปริมาณของแกนแผ่นเหล็กซิลิกอนดีกว่า ตัวอย่างเช่นภายใต้พลังงานเดียวกันแกนแผ่นเหล็กซิลิคอนประสิทธิภาพสูงสามารถลดปริมาณได้มากกว่า 30%ลดปริมาณลวดทองแดงและต้นทุนการผลิต

(3) การต้านทานอคติ DC

ในสถานการณ์อคติ DC (เช่นกระแสไฟฟ้าที่เกิดจาก geomagnetic) ลักษณะความอิ่มตัวของแกนจำเป็นต้องได้รับการปรับปรุงผ่านการเลือกวัสดุ (เช่นเหล็กปริมาณซิลิกอนสูง) และการออกแบบโครงสร้าง (เช่นการปรับช่องว่างอากาศ) เพื่อเพิ่มความทนทาน

5. พารามิเตอร์ที่มีผลต่อประสิทธิภาพที่ครอบคลุมของหม้อแปลง

การเลือกและการออกแบบของแกนนั้นเกี่ยวข้องโดยตรงกับตัวบ่งชี้สำคัญของหม้อแปลง:

(1) ประสิทธิภาพและอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้น

แกนประสิทธิภาพสูง (เช่นเหล็กซิลิกอนที่รีดเย็น) สามารถเพิ่มประสิทธิภาพได้มากกว่า 95%ในขณะที่ลดอุณหภูมิเพิ่มขึ้น 20%~ 30%

(2) ปริมาณและน้ำหนัก

แกน Toroidal มีประสิทธิภาพของวงจรแม่เหล็กสูงและมีขนาดเล็กกว่าประมาณ 40% และน้ำหนักเบากว่า 25% มากกว่าแกน e-type ทำให้เหมาะสำหรับอุปกรณ์ขนาดกะทัดรัด

(3) การควบคุมเสียงรบกวน

แกนที่มีการรั่วไหลต่ำ (เช่น C-type และ toroidal) สามารถลดเสียงรบกวนจากแม่เหล็กทำให้หม้อแปลงทำงานได้ดีขึ้น