วัสดุแกนหม้อแปลงและรายละเอียดการออกแบบ

โดยพื้นฐานแล้วแกนกลางนั้นเป็นหัวใจของหม้อแปลงไฟฟ้าใดๆ - ซึ่งเป็นวงจรแม่เหล็กที่ทุกสิ่งทุกอย่างต้องพึ่งพา วัสดุที่คุณเลือกและวิธีการออกแบบมีผลกระทบอย่างมากต่อการไม่-สูญเสียโหลด ประสิทธิภาพโดยรวม เสียง ขนาด และแน่นอนว่าต้นทุน

แกนหม้อแปลงส่วนใหญ่ในปัจจุบันแบ่งออกเป็นสองประเภทใหญ่ๆ ได้แก่ วัสดุผลึกแบบดั้งเดิมและพลังงานใหม่-ที่ช่วยประหยัดพลังงานอสัณฐานหรือนาโนคริสตัลไลน์ โดยทั่วไปทางเลือกจะขึ้นอยู่กับการรักษาสมดุลของความหนาแน่นของฟลักซ์อิ่มตัว การสูญเสียแกน ความง่ายในการผลิต และราคา

เหล็กกล้าซิลิคอน (เหล็กกล้าไฟฟ้าแบบเกรน-)นี่ยังคงเป็นตัวเลือกที่ใช้กันอย่างแพร่หลายที่สุด - ซึ่งคิดเป็นประมาณ 90% ของตลาด โดยพื้นฐานแล้วมันคือเหล็กที่มีซิลิคอนเล็กน้อย (ปกติประมาณ 3–4.5%) รีดเป็นแผ่นบางๆ โดยทั่วไปมีความหนา 0.23 ถึง 0.35 มม. สำหรับหม้อแปลงมาตรฐาน 50/60 Hz

มีอะไรดีเกี่ยวกับเรื่องนี้? มีจุดอิ่มตัวสูง (ประมาณ 1.9–2.0 T) มีราคาค่อนข้างถูก เจาะและซ้อนได้ง่าย และยึดถือกลไกได้ดี ข้อเสียคือมีการสูญเสียแกนที่สูงกว่าเมื่อเทียบกับวัสดุรุ่นใหม่ โดยเฉพาะอย่างยิ่งภายใต้สภาวะที่ไม่มีการโหลด- และความสูญเสียจะเพิ่มขึ้นหากคุณดันความถี่ให้สูงขึ้น

โลหะผสมอสัณฐาน (แก้วโลหะ)สิ่งเหล่านี้ทำจากโลหะผสมที่มีธาตุเหล็ก-ซึ่งเย็นตัวเร็วมาก ทำให้เกิดโครงสร้างที่ไม่-เป็นผลึกเหมือนแก้ว- ริบบอนมีความบางมาก - เพียง 20 ถึง 35 ไมโครเมตร

ข้อได้เปรียบที่สำคัญคือไม่มี-การสูญเสียโหลด - ที่ต่ำกว่าอย่างมาก โดยมักจะน้อยกว่าเหล็กซิลิคอน - ถึง 60–80% และกระแสที่น่าตื่นเต้นต่ำกว่ามาก นอกจากนี้ยังเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมมากขึ้นและสิ้นเปลืองวัสดุน้อยลงในระหว่างการผลิต ในทางกลับกัน ความหนาแน่นของฟลักซ์อิ่มตัวจะลดลง (ประมาณ 1.5–1.6 T) ดังนั้นคุณจึงต้องมีแกนที่ใหญ่กว่าเล็กน้อย พวกมันยังเปราะ ไวต่อแรงเค้นเชิงกล และมีราคาแพงกว่าเล็กน้อยเมื่อจ่ายล่วงหน้า อย่างไรก็ตาม สำหรับหม้อแปลงไฟฟ้าระบบจำหน่ายที่มีโหลดต่ำหรือโหลดผันแปร (ลองนึกถึงกริดในชนบทหรือการตั้งค่าพลังงานหมุนเวียน) การประหยัดพลังงานมักจะจ่ายคืนค่าใช้จ่ายเพิ่มเติมเมื่อเวลาผ่านไป

โลหะผสมนาโนคริสตัลไลน์นี่คือตัวเลือกประสิทธิภาพสูง- คุณเริ่มต้นด้วยวัสดุอสัณฐานแล้วหลอมอย่างระมัดระวังเพื่อสร้างผลึกขนาดนาโนเล็กๆ ผสมกับเฟสอสัณฐาน

มันให้สิ่งที่ดีที่สุดแก่คุณทั้งสองโลก: การสูญเสียที่ต่ำมาก (โดยเฉพาะที่ความถี่ที่สูงกว่า) ความสามารถในการซึมผ่านสูง และความอิ่มตัวที่เหมาะสม ข้อเสียเปรียบที่แท้จริงเพียงอย่างเดียวคือต้นทุนที่สูงขึ้นและกระบวนการผลิตที่มีความต้องการมากขึ้น ส่วนใหญ่คุณจะเห็นสิ่งเหล่านี้ในอุปกรณ์จ่ายโหมด-สวิตช์ความถี่-สูง หม้อแปลงความถี่-กลาง หรือหม้อแปลง-โซลิดโซลิด-ขอบตัด

เมื่อออกแบบแกนกลาง วิศวกรส่วนใหญ่พยายามสร้างเส้นทางแม่เหล็กที่มีประสิทธิภาพมากที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ ในขณะเดียวกันก็รักษาการสูญเสีย ช่องว่างอากาศ และเสียงรบกวนให้ต่ำที่สุดเท่าที่จะทำได้

มีสองวิธีหลักในการสร้าง:

แกนเคลือบ (ซ้อนกัน)– แนวทางคลาสสิก แผ่นบางวางซ้อนกัน มักเป็นรูป E-I หรือรูปทรงขั้นบันได ฉนวนระหว่างแผ่นจะช่วยลดกระแสน้ำวน แต่ข้อต่อจะสร้างช่องว่างอากาศขนาดเล็กอย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้

แกนบาดแผล– พบบ่อยมากกับริบบิ้นอสัณฐาน วัสดุถูกพันอย่างต่อเนื่องเป็นรูปทรงวงแหวนหรือสามมิติ- สิ่งนี้ทำให้เส้นทางแม่เหล็กราบรื่นยิ่งขึ้นโดยมีช่องว่างน้อยลง ซึ่งหมายถึงการสูญเสียที่น้อยลง ความสมมาตรที่ดีขึ้น และการทำงานที่เงียบยิ่งขึ้น

(คลิกที่ภาพเพื่อทราบข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับผลิตภัณฑ์ของเรา)

รายละเอียดการออกแบบที่สำคัญบางประการที่สำคัญจริงๆ:

ปัจจัยการซ้อน: ข้อมูลนี้จะบอกคุณว่าพื้นที่เรขาคณิตของแกนกลางเป็นธาตุเหล็กที่มีประโยชน์มากเพียงใด การออกแบบที่ดีมุ่งเป้าไปที่ 0.93–0.98 แม้แต่การปรับปรุงเล็กๆ น้อยๆ ที่นี่ก็สามารถลดการสูญเสียได้อย่างเห็นได้ชัด

การออกแบบร่วมกัน: การทับซ้อนหรือตุ้มปี่ของข้อต่อ (การตักแบบขั้น-หรือข้อต่อแบบตุ้มปี่ 45 องศาเป็นที่นิยม) สร้างความแตกต่างอย่างมากในการลดฟลักซ์การเคลื่อนตัวและความร้อนสูงเกินไปเฉพาะที่ ข้อต่อที่ดีขึ้นยังช่วยลดเสียงรบกวนอีกด้วย

การควบคุมช่องว่างอากาศ: แม้แต่ช่องว่างเล็กๆ ก็ยังเพิ่มกระแสแม่เหล็กและการสูญเสีย ดังนั้น ผู้ผลิตจึงประสบปัญหามากมายในการลดช่องว่าง - โดยเฉพาะอย่างยิ่งกับวัสดุอสัณฐานที่เปราะ ซึ่งไม่ชอบความเค้นเชิงกล

สิ่งอื่นๆ ที่สำคัญ ได้แก่ การเลือกความหนาแน่นของฟลักซ์ในการทำงานที่เหมาะสม (ปกติคือ 1.5–1.7 T) การหลอมที่เหมาะสมเพื่อบรรเทาความเครียดภายใน และการยึดจับเชิงกลอย่างระมัดระวังเพื่อให้ทุกอย่างมีเสถียรภาพและเงียบ

ขณะนี้ กฎระเบียบด้านประสิทธิภาพการใช้พลังงานและเป้าหมายในการลดคาร์บอนกำลังผลักดันผู้ผลิตจำนวนมากขึ้นให้หันมาใช้การออกแบบแกนหลักที่ไม่เป็นรูปสัณฐานและแบบบาดแผล- เหล็กซิลิกอนก็ดีขึ้นเรื่อยๆ เช่นกัน โดยมีเกรดการสูญเสีย-ที่บางลงและลดลงตลอดเวลา

ติดต่อได้เลย