توابع اصلی هسته های ترانسفورماتور

توابع اولیه هسته های ترانسفورماتور:

ترانسفورماتورهای عملی همیشه تحت شرایط جریان متناوب (AC) کار می کنند. تلفات توان نه تنها در مقاومت سیم‌پیچ‌ها بلکه در داخل هسته نیز رخ می‌دهد زیرا توسط جریان متناوب مغناطیسی می‌شود. یک هسته ترانسفورماتور از دو بخش اصلی تشکیل شده است: پایه های هسته و یوک. سیم پیچ ها (سیم پیچ ها) روی پایه های هسته نصب می شوند، در حالی که یوغ ها برای بستن کل مدار مغناطیسی عمل می کنند. برای کاهش هیسترزیس و تلفات جریان گردابی در هسته، معمولاً با انباشتن لایه‌های فولادی سیلیکونی طبق قوانین خاص ساخته می‌شود. این لمینیت ها حاوی تقریباً 5 درصد سیلیکون، ضخامت 0.35 تا 0.50 میلی متر هستند و از هر دو طرف با یک لایه لاک عایق به ضخامت 0.01 تا 0.13 میلی متر پوشیده شده اند.

اتلاف هیسترزیس نوعی اتلاف آهن است که در طی فرآیند مغناطیسی به دلیل پدیده هیسترزیس ایجاد می شود. بزرگی این تلفات با ناحیه محصور شده توسط حلقه پسماند ماده متناسب است. از آنجایی که فولاد سیلیکونی دارای یک حلقه پسماند باریک است، استفاده از آن برای هسته های ترانسفورماتور منجر به تلفات پسماند کمتری می شود که به طور قابل توجهی گرمایش هسته را کاهش می دهد.

هسته‌های چند لایه همچنین به به حداقل رساندن نوع دیگری از اتلاف آهن کمک می‌کنند: تلفات جریان گردابی. در حین کار ترانسفورماتور، جریان متناوب در سیم پیچ ها یک شار مغناطیسی متناوب ایجاد می کند. این شار در حال تغییر باعث القای جریان در هسته می شود. این جریان های القایی در صفحات عمود بر جهت شار مغناطیسی به گردش در می آیند و بنابراین به عنوان جریان های گردابی شناخته می شوند. تلفات جریان گردابی به طور مشابه باعث گرم شدن هسته می شود. برای کاهش تلفات جریان گردابی، هسته ترانسفورماتور از ورقه های فولادی سیلیکونی عایق بندی شده ساخته شده است. این جریان‌های گردابی را مجبور می‌کند از طریق حلقه‌های باریک و کشیده با سطح مقطع کوچک‌تر عبور کنند، در نتیجه مقاومت الکتریکی در طول مسیرهای جریان گردابی افزایش می‌یابد. علاوه بر این، سیلیکون موجود در فولاد، مقاومت الکتریکی ماده را افزایش می‌دهد که به کاهش جریان‌های گردابی کمک می‌کند.