變壓器鐵心的主要功能:
實際的變壓器總是在交流電(AC)條件下運作。功率損耗不僅發生在線圈的電阻中,而且還發生在磁芯內,因為它被交流電磁化。變壓器鐵芯由兩個主要部分組成:鐵芯腿和磁軛。線圈(繞組)安裝在磁芯腿上,而磁軛用於閉合整個磁路。為了減少鐵芯內的磁滯和渦流損耗,通常會依照特定規則堆疊矽鋼片來建構鐵芯。這些疊片含有約5%的矽,厚度為0.35至0.50毫米,兩面均塗上0.01至0.13毫米厚的絕緣清漆層。
磁滯損耗是磁化過程中由於磁滯現象而產生的鐵損的一種。這種損耗的大小與材料磁滯迴線所包圍的面積成正比。由於矽鋼具有較窄的磁滯迴線,將其用於變壓器磁芯可降低磁滯損耗,顯著降低磁芯的發熱。
疊片鐵芯還有助於最大限度地減少另一種類型的鐵損:渦流損耗。在變壓器運作期間,線圈中的交變電流產生交變磁通量。這種變化的磁通會在磁芯內感應出電流。這些感應電流在垂直於磁通量方向的平面中循環,因此稱為渦流。渦流損耗同樣會導致鐵芯升溫。為了減少渦流損耗,變壓器鐵芯由相互絕緣的矽鋼片製成。這迫使渦流流過橫截面積較小的狹窄、細長的環路,從而增加了沿著渦流路徑的電阻。此外,鋼中的矽增加了材料的電阻率,這進一步有助於減少渦流。