Glavne funkcije jezgri transformatora

Primarne funkcije jezgri transformatora:

Praktični transformatori uvijek rade pod uvjetima izmjenične struje (AC). Gubici snage ne javljaju se samo u otporu zavojnica, već i unutar jezgre jer je magnetizirana izmjeničnom strujom. Jezgra transformatora sastoji se od dva glavna dijela: krakova jezgre i jarma. Zavojnice (namoti) su postavljene na noge jezgre, dok jarmovi služe za zatvaranje cijelog magnetskog kruga. Kako bi se smanjila histereza i gubici vrtložnih struja unutar jezgre, ona se obično konstruira slaganjem slojeva silikonskog čelika u skladu s određenim pravilima. Ove laminate sadrže približno 5% silicija, imaju debljinu od 0,35 do 0,50 mm i obložene su s obje strane izolacijskim slojem laka debljine 0,01 do 0,13 mm.

Histerezni gubitak je vrsta gubitka željeza koji nastaje tijekom procesa magnetizacije zbog fenomena histereze. Veličina ovog gubitka izravno je proporcionalna površini koju okružuje petlja histereze materijala. Budući da silikonski čelik ima usku petlju histereze, njegova uporaba za jezgre transformatora rezultira nižim gubicima histereze, što značajno smanjuje zagrijavanje jezgre.

Laminirane jezgre također pomažu minimizirati drugu vrstu gubitka željeza: gubitak na vrtložne struje. Tijekom rada transformatora, izmjenična struja u zavojnicama stvara izmjenični magnetski tok. Ovaj promjenjivi tok inducira struje unutar jezgre. Ove inducirane struje cirkuliraju u ravninama okomitim na smjer magnetskog toka, te su stoga poznate kao vrtložne struje. Gubici vrtložnih struja također uzrokuju zagrijavanje jezgre. Kako bi se smanjili gubici vrtložnih struja, jezgra transformatora izrađena je od međusobno izoliranih lamela od silikonskog čelika. To prisiljava vrtložne struje da teku kroz uske, izdužene petlje s manjim površinama poprečnog presjeka, čime se povećava električni otpor duž staza vrtložnih struja. Osim toga, silicij u čeliku povećava električni otpor materijala, što dodatno pomaže u smanjenju vrtložnih struja.