変圧器コアの主な機能:
実際の変圧器は常に交流 (AC) 条件下で動作します。電力損失はコイルの抵抗だけでなく、交流によって磁化されるコア内でも発生します。変圧器コアは、コア脚とヨークという 2 つの主要部分で構成されます。コイル (巻線) はコア脚に取り付けられ、ヨークは磁気回路全体を閉じる役割を果たします。コア内のヒステリシスと渦電流損失を低減するために、コアは通常、特定の規則に従ってケイ素鋼の積層体を積層することによって構築されます。これらの積層体は約 5% のシリコンを含み、厚さは 0.35 ～ 0.50 mm、厚さ 0.01 ～ 0.13 mm の絶縁ワニス層で両面がコーティングされています。
ヒステリシス損とは、着磁過程でヒステリシス現象により発生する鉄損の一種です。この損失の大きさは、材料のヒステリシス ループによって囲まれる面積に直接比例します。ケイ素鋼はヒステリシス ループが狭いため、変圧器のコアに使用するとヒステリシス損失が低くなり、コアの発熱が大幅に軽減されます。
積層コアは、別のタイプの鉄損である渦電流損を最小限に抑えるのにも役立ちます。変圧器の動作中、コイル内の交流電流により交流磁束が生成されます。この磁束の変化により、コア内に電流が誘導されます。これらの誘導電流は磁束の方向に垂直な面内を循環するため、渦電流として知られています。渦電流損失も同様にコアの発熱を引き起こします。渦電流損失を低減するために、変圧器コアは相互に絶縁されたケイ素鋼積層板で作られています。これにより、渦電流がより小さな断面積を持つ狭くて細長いループを通って流れることになり、渦電流経路に沿った電気抵抗が増加します。さらに、鋼中のシリコンにより材料の電気抵抗率が増加し、渦電流の低減にさらに役立ちます。
