Lavspente elektriske transformatorkjerner

Transformatorer er elektriske enheter som endrer spenningen til en strøm fra en krets til en annen. De brukes i ulike industrielle, kommersielle og boligapplikasjoner.

De kan klassifiseres i flere forskjellige typer basert på deres kjernematerialer og tilkoblingskonfigurasjoner. Den vanligste typen er en ferrittkjernetransformator. Den kan designes med en rekke former, størrelser og typer for å matche applikasjonskravet.

Magnetisk permeabilitet er en nøkkelfaktor i utformingen av en transformator, og den har innvirkning på tapet av energi eller elektrisitet som kan oppstå i kjernen. En solid jernkjerne har for eksempel svært høy permeabilitet. Den er ofte sammenkoblet med andre elementer for å redusere tap i kjernen og gi god ytelse.

Elektromagnetisk felttetthet er også en viktig faktor i utformingen av en transformator. Dette avhenger av typen kjernemateriale, som kan være amorft stål eller massivt jern.

Amorfe kjerner har svært få tap, noe som gjør dem ideelle for effektive strømforsyninger. De tilbyr også svært god ytelse og sikkerhet ved høye temperaturer.

Magnetiseringsstrømmer er hovedkilden til tap i en transformatorkjerne, og de kan reduseres ytterligere ved å forbedre utformingen. De vanligste måtene å gjøre dette på er ved å redusere mengden sirkulerende strømmer (virvelstrømmer) i selve jernkjernen og ved å forbedre den magnetiske koblingen mellom de to viklingene.

Eddy Aktuelle tap

Den viktigste måten å redusere virvelstrømmer på er å bringe de to viklingene veldig tett sammen og ved å øke deres magnetiske kobling. Denne typen konstruksjon, kjent som den konsentriske spolekonstruksjonen, har fordelen av å tillate nesten alle magnetiske kraftlinjer å passere gjennom de to viklingene samtidig.

Imidlertid har den også den ulempen at den forårsaker en betydelig økning i magnetiske tap. Dette er fordi den økte kontakten mellom de to viklingene resulterer i en høyere reluktansbane for magnetfeltet.

Disse tapene kan reduseres ytterligere ved å sikre at reluktansbanen for den magnetiske fluksen ikke hindres av noe eksternt materiale. Dette kan oppnås ved å konstruere en kjerne av skalltype, hvor primær- og sekundærviklingene er viklet på samme senterben eller ben på transformatoren som har to ganger tverrsnittsarealet til de ytre lemmene med samme design.

Lekkasjefluks er en annen viktig egenskap ved denne kjernetypen, og den kan overvinnes ved å arrangere viklingene på hvert ben slik at den magnetiske fluksen som sirkulerer rundt bena på hvert ben har en lukket bane for å strømme rundt begge sider utenfor spolene før den returneres til midtspolene. Dette gjør at den magnetiske fluksen blir mye mer effektiv, og kan gi bedre totaleffektivitet sammenlignet med andre typer transformatorkonstruksjoner.

I tillegg til å redusere lekkasjefluks, kan en kjerne av skalltype også bidra til å forbedre den totale effektiviteten til en transformator ved å la de trippel harmoniske sirkulere i viklingsbena med en effektiv lav reluktansbane som vist ovenfor. Dette gjør at linje-til-nøytral spenningsforvrengning som sees i noen andre typer transformatorkonstruksjoner kan absorberes.