Vistas: 0 Autor: Editor del sitio Hora de publicación: 2026-10-20 Origen: Sitio
1. Tipo de alta frecuencia: núcleos de ferrita
Los núcleos de ferrita se utilizan en transformadores de alta frecuencia. Son imanes cerámicos con estructura cristalina de espinela, compuestos de óxido de hierro y otros compuestos metálicos divalentes, como kFe₂O₄ (donde 'k' representa otros metales). Los metales de uso común actualmente incluyen manganeso (Mn), zinc (Zn), níquel (Ni), magnesio (Mg) y cobre (Cu).
Las combinaciones comunes incluyen la serie manganeso-zinc (MnZn), la serie níquel-zinc (NiZn) y la serie magnesio-zinc (MgZn). Estos materiales poseen propiedades de alta permeabilidad e impedancia magnética, con un rango de frecuencia de funcionamiento de 1 kHz a más de 200 kHz.
2. Tipo de baja frecuencia: Laminaciones de acero al silicio
Las láminas de acero al silicio se utilizan en transformadores de baja frecuencia. Los hay de varios tipos y se pueden clasificar de dos formas principales:
Por proceso de fabricación: A: Recocido (láminas negras) y N: Sin recocer (láminas blancas).
Por forma: núcleos tipo EI, tipo UI, tipo C y cuadrado (tipo boca).
Las láminas de acero al silicio de tipo cuadrado se utilizan comúnmente en transformadores de alta potencia (normalmente por encima de 500 a 1000 W). Ofrecen un excelente aislamiento, fácil disipación del calor y un camino magnético corto. Un conjunto compuesto por dos láminas de acero al silicio tipo C se denomina núcleo tipo CD. Para transformadores de potencia fabricados con núcleos tipo CD de la misma área de sección transversal, una ventana más alta permite una mayor potencia nominal. Dado que las bobinas se pueden instalar por separado en ambos lados del núcleo, el total de vueltas se puede distribuir en dos bobinas. Esto reduce la longitud promedio de vuelta por bobina y disminuye las pérdidas de cobre. Además, al enrollar dos bobinas simétricas en bobinas separadas se consigue una simetría perfecta.
Un conjunto compuesto por cuatro láminas de acero al silicio tipo C se conoce como núcleo tipo ED. Los transformadores fabricados con núcleos tipo ED tienen un perfil más corto y ancho en comparación con los transformadores tipo CD de la misma potencia nominal. Debido a que las bobinas están montadas en el centro del núcleo con una trayectoria magnética externa, los transformadores tipo ED exhiben una fuga de flujo magnético baja y una interferencia mínima. Sin embargo, dado que todas las bobinas están enrolladas en una sola bobina más gruesa, la longitud promedio de las vueltas es más larga, lo que resulta en mayores pérdidas de cobre.
Los núcleos tipo C ofrecen un rendimiento excelente, lo que hace que los transformadores resultantes sean compactos, livianos y altamente eficientes. Desde una perspectiva de ensamblaje, los núcleos tipo C requieren muy pocos componentes y ofrecen una gran versatilidad, lo que conduce a una alta eficiencia de producción. Sin embargo, el proceso de fabricación de láminas de acero al silicio tipo C es complejo y requiere equipos especializados, lo que hace que sus costos de producción actuales sean relativamente altos.
Las láminas de acero al silicio tipo E, también conocidas como núcleos tipo carcasa, tienen la principal ventaja de colocar bobinas primarias y secundarias en la misma bobina, lo que produce un alto factor de espacio de ventana (factor de espacio Km: la relación entre el área de la sección transversal neta del alambre de cobre y el área de la ventana). Las láminas de acero al silicio forman una capa protectora alrededor de los devanados, evitando daños mecánicos. También proporcionan un área de disipación de calor más grande y reducen la radiación del campo magnético. Sin embargo, este diseño da como resultado una mayor inductancia de fuga de primaria a secundaria y una mayor susceptibilidad a la interferencia del campo magnético externo. Además, debido a la circunferencia promedio del devanado más larga, los transformadores tipo EI requieren más alambre de cobre para el mismo número de vueltas y área de sección transversal del núcleo.
Los espesores más habituales de las láminas de acero al silicio son 0,35 mm y 0,5 mm.
Hay dos métodos de ensamblaje para láminas de acero al silicio: entrelazado y empalmado. El método de intercalado alterna las aberturas de las hojas en ambos lados. Aunque este método es engorroso, minimiza los espacios y la reluctancia magnética entre las hojas, lo que ayuda a aumentar el flujo magnético; por lo tanto, se utiliza ampliamente en transformadores de potencia. El método de empalme se utiliza comúnmente en aplicaciones con corriente continua (CC). Para evitar la saturación provocada por la corriente continua, se debe dejar un espacio entre las hojas. En este método, las piezas E y I se colocan en lados opuestos y el espacio entre ellas se puede ajustar usando cuñas de papel.
3. Tipos de bobinas
Los núcleos tipo bobina se dividen en tres categorías principales:
A. Núcleo toroidal: Se fabrican apilando laminaciones en forma de O o enrollando tiras de acero al silicio. Devanar estos núcleos es todo un desafío.
B. Núcleo de varilla: Núcleos magnéticos en forma de varilla.
C. Núcleo del tambor: Núcleos magnéticos en forma de tambor.
