1. የ Transformer Cores ተግባራት
ተግባራዊ ትራንስፎርመሮች ሁልጊዜ በተለዋዋጭ የአሁኑ (ኤሲ) ሁኔታዎች ይሰራሉ። የኃይል ብክነት የሚከሰቱት በኤሲ መግነጢሳዊነት ምክንያት በንፋስ መከላከያዎች ላይ ብቻ ሳይሆን በዋና ውስጥም ጭምር ነው. በዋናው ውስጥ ያለው የኃይል ብክነት በተለምዶ 'የብረት ብክነት' (ወይም ኮር ኪሳራ) ተብሎ የሚጠራ ሲሆን ይህም በሁለት ዋና ዋና ምክንያቶች የተነሳ ነው፡- ' hysteresis loss' እና ' eddy current loss. የዚህ ኪሣራ መጠን በእቃው የጅብ ሉፕ ከተዘጋው አካባቢ ጋር ተመጣጣኝ ነው። የሲሊኮን ብረት ጠባብ የጅብ ዑደት ስላለው እንደ ዋናው ቁሳቁስ መጠቀም የሂስተር ብክነትን በእጅጉ ይቀንሳል እና የሙቀት መፈጠርን በእጅጉ ይቀንሳል.
የሲሊኮን ብረት እነዚህ ጥቅሞች ስላሉት ለምንድነው ኮር ከጠንካራ የሲሊኮን ብረት የተሰራው, ይልቁንም ወደ ቀጭን አንሶላዎች አልተሰራም? ይህ የሆነበት ምክንያት የታሸገ ኮር ሌላ ዓይነት የብረት ብክነትን ስለሚቀንስ - ኤዲ ወቅታዊ ኪሳራ። በሚሠራበት ጊዜ በነፋስ ውስጥ ያለው ተለዋጭ ጅረት ተለዋጭ መግነጢሳዊ ፍሰት ይፈጥራል። ይህ ተለዋዋጭ መግነጢሳዊ ፍሰት በዋና ውስጥ ያሉትን ጅረቶች ያነሳሳል። እነዚህ የሚቀሰቀሱ ሞገዶች ወደ መግነጢሳዊ ፍሰቱ አቅጣጫ ቀጥ ብለው በአውሮፕላን ውስጥ ይሽከረከራሉ ስለዚህም ኢዲ ሞገድ ይባላሉ። Eddy current መጥፋትም ዋናው እንዲሞቅ ያደርገዋል። ይህንን ኪሳራ ለመቀነስ, የትራንስፎርመር ኮር የተገነባው እርስ በርስ የተጣበቁ የሲሊኮን ብረት ወረቀቶችን በመደርደር ነው. ይህ የኢዲ ሞገዶች በትንሹ የመስቀለኛ ክፍል ባለው ጠባብ ዑደቶች በኩል እንዲፈስሱ ያስገድዳቸዋል፣ በዚህም የኤዲ አሁኑን መንገድ የኤሌክትሪክ መከላከያ ይጨምራል። በተጨማሪም በአረብ ብረት ውስጥ ያለው ሲሊከን የቁሳቁስን የኤሌክትሪክ መከላከያነት ይጨምራል, ይህም ተጨማሪ የኤዲዲ ሞገዶችን ለመቀነስ ይረዳል. ለትራንስፎርመር ኮሮች 0.35 ሚ.ሜ ውፍረት ያለው ቀዝቃዛ የሲሊኮን ብረት ሉሆች በአጠቃላይ ይመረጣሉ. በሚፈለገው ዋና መጠን መሰረት ወደ አራት ማዕዘን ቅርጽ ያላቸው ክፍሎች የተቆራረጡ እና ከዚያም የተደረደሩት 'ስዕል-ስምንት' ወይም አራት ማዕዘን ቅርጽ ያለው የፍሬም ቅርጽ ነው. በንድፈ ሀሳብ ፣ የሲሊኮን ብረት ንጣፎች ቀጫጭን እና ጠባብ ንጣፎች ፣ የኤዲ ሞገዶችን በመቀነስ ረገድ ውጤቱ የተሻለ ይሆናል። ይህ የኤዲ ወቅታዊ ኪሳራን ይቀንሳል እና የሙቀት መጨመርን ይቀንሳል ነገር ግን ቁሳቁሱን ይቆጥባል. ሆኖም ግን, በእውነተኛው ምርት ውስጥ, እነዚህ ምቹ ሁኔታዎች ብቻ አይደሉም. ሉሆቹን በጣም ቀጭን እና ጠባብ ማድረግ የጉልበት ሰአቶችን በከፍተኛ ሁኔታ ይጨምራል እናም የኮርን ውጤታማ የመስቀለኛ ክፍልን ይቀንሳል። ስለዚህ, የሲሊኮን ስቲል ኮርሶችን በሚመረትበት ጊዜ, አንድ ሰው ትክክለኛውን ልኬቶች ለመምረጥ በተወሰኑ ሁኔታዎች ላይ ጥቅሞቹን እና ጉዳቶችን ማመዛዘን አለበት.
ትራንስፎርመሮች የሚመረቱት በኤሌክትሮማግኔቲክ ኢንዳክሽን መርህ ላይ ነው። ሁለት ጠመዝማዛዎች በተዘጋው የኮር አንጓ ዙሪያ ቁስለኛ ናቸው-የመጀመሪያው ጠመዝማዛ እና ሁለተኛ ደረጃ። የ AC ቮልቴጅ በዋናው ጠመዝማዛ ላይ ሲተገበር ተለዋጭ ጅረት በእሱ ውስጥ ይፈስሳል፣ ማግኔቶሞቲቭ ሃይል (ኤምኤምኤፍ) ይፈጥራል። በዚህ ኤምኤምኤፍ ተጽዕኖ ስር ተለዋጭ ዋና መግነጢሳዊ ፍሰት በዋና ውስጥ ይፈጠራል። ይህ ዋና መግነጢሳዊ ፍሰቱ ያልፋል እና ሁለቱንም የመጀመሪያ እና ሁለተኛ ዊንዶዎችን ያገናኛል። በኤሌክትሮማግኔቲክ ኢንዳክሽን ምክንያት የኤሌክትሮማግኔቲክ ኃይሎች (EMF) በሁለቱም ዊንዶች ውስጥ ይፈጠራሉ. የቮልቴጅ ከፍ ሊል ወይም ሊወርድ የሚችልበት ምክንያት በ Lenz Law ተብራርቷል፡ በተፈጠረው ጅረት የሚፈጠረው መግነጢሳዊ ፍሰት ሁልጊዜም በዋናው መግነጢሳዊ ፍሰት ላይ ያለውን ለውጥ ይቃወማል። ዋናው መግነጢሳዊ ፍሰት ሲጨምር በተፈጠረው ጅረት የሚፈጠረው መግነጢሳዊ ፍሰት ይቃወመዋል። በሌላ አገላለጽ፣ በሁለተኛው ጠመዝማዛ ውስጥ የሚፈጠረው መግነጢሳዊ ፍሰት ከዋናው መግነጢሳዊ ፍሰቱ ጋር ተቃራኒ ነው፣ ይህም በሁለተኛ ደረጃ ጠመዝማዛ ላይ ዝቅተኛ-ደረጃ ተለዋጭ ቮልቴጅ እንዲኖር ያደርጋል። ስለዚህ, ኮር እንደ ትራንስፎርመር መግነጢሳዊ ዑደት ሆኖ ያገለግላል, ጠመዝማዛዎቹ የኤሌክትሪክ ዑደትን ይመሰርታሉ.
2. የትራንስፎርመር ኮር ውቅረቶች ምደባ
ሼል-አይነት እና ኮር-አይነት ኮሮች
ጠመዝማዛዎቹ የቆሰሉበት የኮር አካል 'ኮር እጅ' ተብሎ የሚጠራ ሲሆን ጠመዝማዛ የሌለው ግን እንደ መግነጢሳዊ መንገድ ብቻ የሚያገለግለው 'ቀንበር' ይባላል። የሼል-አይነት እና የኮር-አይነት አወቃቀሮች እያንዳንዳቸው ልዩ ባህሪያት አሏቸው, ነገር ግን የሚወስኑት የማምረት ሂደቶች በጣም የተለያዩ ናቸው. አንድ የተወሰነ መዋቅር ከተመረጠ በኋላ ወደ ሌላ መቀየር አስቸጋሪ ነው. በቻይና፣ አብዛኛው ትራንስፎርመር ኮሮች የተቆለለ የኮር ዓይነት ዲዛይን ይጠቀማሉ።
የሲሊኮን ብረት ሉሆች ለአነስተኛ ድግግሞሽ ትራንስፎርመሮች ያገለግላሉ እና በተለያዩ ዓይነቶች ይመጣሉ። በማምረት ሂደቱ ላይ በመመስረት, እነሱ ሊከፋፈሉ ይችላሉ:
A: Annealed (ጥቁር ሉሆች)
N: ያልተሸፈነ (ነጭ ወረቀቶች)
በቅርጻቸው ላይ በመመስረት፣ EI-type፣ UI-type፣ C-type እና Square (አፍ) ዓይነት ሊመደቡ ይችላሉ።
የካሬ ዓይነት የሲሊኮን ብረት ሉሆች በብዛት በከፍተኛ ኃይል ትራንስፎርመሮች ውስጥ ጥቅም ላይ ይውላሉ. እጅግ በጣም ጥሩ የመከላከያ አፈፃፀም, የሙቀት መበታተን ቀላል እና አጭር መግነጢሳዊ መንገድን ያቀርባሉ. በዋናነት ከ 500-1000 ዋ በላይ የኃይል መጠን እና ከፍተኛ ኃይል ላላቸው ትራንስፎርመሮች ያገለግላሉ. በሁለት የሲ-አይነት ሉሆች የተዋቀረ የሲሊኮን ብረት ሉሆች ስብስብ የሲዲ ዓይነት ኮር ይባላል. በሲዲ-አይነት ሉሆች ለተሠሩ የኃይል ትራንስፎርመሮች፣ በተመሳሳይ መስቀለኛ ክፍል ሥር፣ መስኮቱ ከፍ ባለ መጠን የትራንስፎርመሩ የኃይል አቅም ይጨምራል። ጠምዛዛዎች በኮር በሁለቱም በኩል ተለይተው ሊጫኑ ስለሚችሉ, የመጠምዘዣ ማዞሪያዎች ቁጥር በሁለት ቦቢን ላይ ሊሰራጭ ይችላል, በዚህም ምክንያት በቦቢን አማካይ የመዞሪያ ርዝመት አጭር እና የመዳብ ብክነትን ይቀንሳል. በተጨማሪም፣ ሁለት የተመጣጠነ መጠምጠሚያዎች በተለዩ ቦብኖች ላይ ከተጎዱ፣ ፍጹም የሆነ ሲምሜትሪ ማግኘት ይቻላል።
ከአራት ሲ-አይነት ሉሆች የተውጣጣ የሲሊኮን ብረት ሉሆች ስብስብ ኢዲ-አይነት ኮር ይባላል። በኤዲ-አይነት ኮሮች የተሰሩ ትራንስፎርመሮች ጠፍጣፋ ሰፊ መገለጫ አላቸው። በተመሳሳዩ የሃይል ደረጃ፣ የኤዲ-አይነት ትራንስፎርመሮች ከሲዲ-አይነት ትራንስፎርመሮች አጭር እና ሰፊ ናቸው። ጠመዝማዛዎቹ በሲሊኮን ብረት ሉሆች መሃል ላይ ከውጭ መግነጢሳዊ መንገድ ጋር ስለተጫኑ ዝቅተኛ የፍሳሽ ፍሰት እና በአካባቢው አካላት ላይ አነስተኛ ጣልቃገብነት ያሳያሉ። ነገር ግን፣ ሁሉም ጥቅልሎች በአንድ ወፍራም ቦቢን ላይ ቁስለኛ ናቸው፣ በዚህም ምክንያት ረዘም ያለ አማካይ የመዞሪያ ርዝመት እና ከፍተኛ የመዳብ ኪሳራ ያስከትላል።
የ C አይነት ኮርሶች የላቀ አፈፃፀም ይሰጣሉ, በዚህም ምክንያት ትራንስፎርመሮች የታመቁ, ቀላል ክብደት ያላቸው እና በጣም ቀልጣፋ ናቸው. ከስብሰባ እይታ አንጻር ሲ-አይነት ኮርሶች በጣም ጥቂት ክፍሎች ያስፈልጋቸዋል እና ከፍተኛ ሁለገብነት አላቸው, ይህም ወደ ከፍተኛ የምርት ውጤታማነት ያመራል. ይሁን እንጂ የሲ-አይነት የሲሊኮን ብረት ንጣፎችን የማሽን ሂደት ውስብስብ እና ልዩ መሣሪያዎችን ይፈልጋል, ይህም ዋጋቸው በአንጻራዊነት ከፍተኛ ነው.
ኢ-አይነት ሲልከን ብረት አንሶላ, እንዲሁም ሼል-ዓይነት ወይም አኃዝ-ስምንት አንሶላ በመባል የሚታወቀው, ዋና እና ሁለተኛ ደረጃ windings አንድ ነጠላ bobbin ማጋራት ቀዳሚ ጥቅም አላቸው, ከፍተኛ መስኮት ቦታ ምክንያት (የጠፈር ምክንያት ኪሜ: ወደ መስኮት አካባቢ ያለውን የመዳብ ሽቦ ያለውን የተጣራ መስቀል-ክፍል አካባቢ ሬሾ). የሲሊኮን አረብ ብረት ሉሆች በነፋስ ዙሪያ መከላከያ ቅርፊት ይሠራሉ, ይህም የሜካኒካዊ ጉዳት እንዳይደርስ ይከላከላል. እንዲሁም ትልቅ የሙቀት ማከፋፈያ ቦታ ይሰጣሉ እና የመግነጢሳዊ መስክ ስርጭትን ይቀንሳሉ. ነገር ግን፣ በአንደኛ ደረጃ እና በሁለተኛ ደረጃ ነፋሳት መካከል ከፍተኛ የፍሳሽ ኢንዳክሽን እና ለውጫዊ መግነጢሳዊ ጣልቃገብነት የበለጠ ተጋላጭነትን ያሳያሉ። በተጨማሪም፣ በረጅም አማካኝ ጠመዝማዛ ፔሪሜትር ምክንያት የኢ-አይነት ትራንስፎርመሮች ለተመሳሳይ የመዞሪያ እና የኮር መስቀለኛ ክፍል ተጨማሪ የመዳብ ሽቦ ያስፈልጋቸዋል።
ለሲሊኮን አረብ ብረት ወረቀቶች የተለመዱ ውፍረት 0.35 ሚሜ እና 0.5 ሚሜ ናቸው. ለሲሊኮን ብረት ሉሆች ሁለት የመሰብሰቢያ ዘዴዎች አሉ-መጠላለፍ እና መደራረብ። የመተላለፊያ ዘዴው በተቃራኒው በኩል ያሉትን የሉሆች ክፍት ጫፎች ይቀይራል. ይህ ዘዴ በጣም አድካሚ ነው ነገር ግን አነስተኛ የአየር ክፍተቶችን እና ዝቅተኛ መግነጢሳዊ እምቢተኝነትን ያስከትላል, ይህም መግነጢሳዊ ፍሰትን ለመጨመር ጠቃሚ ነው; ስለዚህ በሃይል ትራንስፎርመሮች ውስጥ በስፋት ጥቅም ላይ ይውላል. የባት-መቆለል ዘዴ በተለምዶ ቀጥተኛ ጅረት (ዲሲ) ባላቸው መተግበሪያዎች ውስጥ ጥቅም ላይ ይውላል። በዲሲ ጅረት ምክንያት የሚከሰተውን ሙሌት ለመከላከል በሲሊኮን ብረት ወረቀቶች መካከል የአየር ክፍተት መተው አለበት. በዚህ ዘዴ, ኢ-ሉሆች እና አይ-ሉሆች በተቃራኒ ጎኖች ላይ ተቀምጠዋል, እና በመካከላቸው ያለው የአየር ክፍተት የወረቀት ሸርቆችን በመጠቀም ማስተካከል ይቻላል.
3. የኮይል ኮር ዓይነቶች
እነዚህም በሦስት ዓይነት ይከፈላሉ
፡ ሀ. ቶሮይድል ኮር፡ በ O-type laminations በመደርደር ወይም በመጠምዘዝ በሲሊኮን ብረት የተሰራ። በዚህ አይነት ኮር ላይ ጠመዝማዛ ሽቦ በጣም አስቸጋሪ ነው.
B. ROD CORE: በዱላ ቅርጽ ያለው የብረት እምብርት.
C. DRUM CORE: ከበሮ ቅርጽ ያለው የብረት እምብርት.
4. የትራንስፎርመር ኮር እቃዎች ምደባ
1. ከፍተኛ-ድግግሞሽ ምድብ፡ Ferrite Cores
Ferrite ኮሮች በከፍተኛ ድግግሞሽ ትራንስፎርመሮች ውስጥ ጥቅም ላይ ይውላሉ። እንደ kFe₂O₄ (K ሌሎች ብረቶች የሚወክሉበት) ከአይረን ኦክሳይድ እና ሌሎች ዳይቫልታል ሜታል ውህዶች የተውጣጡ የአከርካሪ ክሪስታል መዋቅር ያላቸው ሴራሚክ ማግኔቶች ናቸው። በአሁኑ ጊዜ በብዛት ጥቅም ላይ የዋሉ ብረቶች ማንጋኒዝ (ኤምኤን)፣ ዚንክ (ዚን)፣ ኒኬል (ኒ)፣ ማግኒዚየም (ኤምጂ) እና መዳብ (ኩ) ያካትታሉ። የተለመዱ ጥምረቶች የማንጋኒዝ-ዚንክ (MnZn) ተከታታይ፣ ኒኬል-ዚንክ (ኒዚን) ተከታታይ እና ማግኒዥየም-ዚንክ (MgZn) ተከታታይ ያካትታሉ። እነዚህ ቁሳቁሶች ከ 1 kHz እስከ 200 kHz የሚደርስ የክወና ድግግሞሽ መጠን ያላቸው ከፍተኛ የመተላለፊያ እና የመቋቋም ባህሪያት አላቸው.
የፌሪት ኮር ድግግሞሽ ክልል፡ 18 kHz እስከ 1 MHz.
2. ዝቅተኛ-ድግግሞሽ ምድብ: የሲሊኮን ብረት ሉሆች እና አሞርፎስ አሎይስ
የሲሊኮን ብረት ኮር ድግግሞሽ መጠን: ከ 5 Hz እስከ 1 kHz.
የሲሊኮን ብረትን የሚጠቀሙ ትራንስፎርመሮች በተለምዶ በ 50 Hz ይሰራሉ. ነገር ግን በውጤታማነት ረገድ ትንሽ ከፍ ያለ ድግግሞሽ በሲሊኮን ብረት ወረቀት ላይ ባለው የጋውስ ደረጃ ላይ በመመስረት የተሻለ ውጤት ሊያስገኝ ይችላል። የድምጽ ድግግሞሾች ከ20 kHz በላይ ሊደርሱ ቢችሉም፣ ይህ ተግባራዊ አይደለም። በ 50-60 Hz እንዲሠራ ይመከራል, ምንም እንኳን በ 50-200 Hz ድግግሞሽ ውስጥ በመደበኛነት ሊሰሩ ይችላሉ.
Amorphous ኮር ድግግሞሽ ክልል: 2 kHz ወደ 13 kHz.
