Inti wesi saka trafo

 

Inti minangka bagéan utama saka sirkuit magnetik ing trafo. Biasane kasusun saka lembaran baja silikon sing digulung panas utawa kadhemen kanthi isi silikon sing dhuwur lan permukaan sing dilapisi cat insulasi. Inti wesi lan gulungan ing sakubenge dadi sistem induksi elektromagnetik sing lengkap. Jumlah daya sing ditularake dening trafo daya gumantung saka materi lan area cross-sectional inti wesi.

 

 

2.1 Inti tatu lan inti laminasi

2.1.1 tatu inti wesi

Inti tatu umume digunakake ing trafo cilik lan medium-ukuran (ing ngisor 1000kVA), trafo, amplifier Magnetik lan trafo saiki urutan nol pelindung bocor.

 

Bahan sing digunakake kanggo inti tatu yaiku lembaran baja silikon sing digulung kadhemen ultra tipis kanthi permeabilitas dhuwur lan jalur magnetik alus kayata permalloy. Ketebalan lembaran baja silikon yaiku 0.18~0.30; Kekandelan saka Strip Permalloy punika 0.03 ~ 0.10mm. Njupuk trafo cilik lan medium-ukuran minangka conto, nggunakake inti tatu nduweni kaluwihan ing ngisor iki:

1) Ing kahanan sing padha, mundhut tanpa beban inti tatu dikurangi 7% nganti 10% dibandhingake karo inti laminated; Ora mbukak saiki bisa suda dening 50% ~ 75%.

2) Inti tatu bisa digawe saka lembaran baja silikon sing digulung kanthi permeabilitas dhuwur banget tipis, sing bisa ngasilake trafo kanthi kerugian sing luwih murah.

3) inti tatu wis processability apik, ora sampah shearing, lan tingkat pemanfaatan meh 100%. Bisa uga nganggo operasi mekanis, ngilangi proses tumpukan, lan efisiensi produksi 5 nganti 10 kaping luwih dhuwur tinimbang inti laminated.

4) Inti tatu dhewe iku wutuh, ora perlu didandani dening clamping bagean support, lan ora duwe peserta, supaya ing kondisi padha inti laminated, gangguan trafo bisa suda dening 5 ~ 10dB.

5) Koefisien proses trafo fase tunggal inti tatu kira-kira 1.1; Telung fase ngisor 1.15; Kanggo inti wesi laminated, koefisien proses kapasitas cilik kira-kira 1,45, lan koefisien proses kapasitas gedhe kira-kira 1,15. Mulane, inti tatu utamané cocok kanggo trafo cilik lan medium-ukuran.

 

 

2.1.2 inti wesi laminated

definisi

Inti wesi laminated minangka komponen utama sing digunakake ing trafo daya, induktor, trafo lan peralatan listrik liyane. Iki dumadi saka pirang-pirang lembar, kanthi permeabilitas dhuwur lan mundhut histeresis sing kurang, sing bisa ningkatake efisiensi kerja lan stabilitas kinerja peralatan kanthi efektif.

 

Struktur inti wesi laminasi

A inti laminated kasusun saka sawetara sheets, saben digawe saka bahan Highly permeabel, kayata baja silikon. Lembaran kasebut dipisahake kanthi bahan insulasi kanggo mbentuk struktur tunggal. Inti wesi laminated biasane persegi dowo utawa bunder ing wangun kanggo ngganti menyang syarat saka peralatan beda. Ing proses manufaktur inti wesi laminated, uga perlu kanggo nimbang faktor kayata kekandelan sheet, pilihan saka bahan jampel lan proses Processing kanggo njamin kinerja lan linuwih. Inti wesi minangka sirkuit magnetik tertutup ing trafo, lan uga minangka kerangka gulungan instalasi, sing minangka bagean penting kanggo kinerja elektromagnetik lan kekuatan mekanik trafo. Inti wesi yaiku bagean sirkuit magnetik saka trafo, sing kasusun saka kolom inti wesi (gulungan ing kolom) lan yoke wesi (nyambungake inti wesi kanggo mbentuk sirkuit magnetik tertutup). Kanggo ngurangi saiki eddy lan mundhut hysteresis lan nambah konduktivitas Magnetik sirkuit Magnetik, inti wesi digawe saka {{0}}.35mm ~ 0.5mm nglukis sheet baja silikon ditutupi karo insulating Paint. Bagean inti trafo cilik iku persegi dowo utawa alun, lan bagean inti trafo gedhe dilangkahi, yaiku nggunakake ruang kanthi lengkap.

 

Fitur inti laminated

Wiwit inti lan nduwurke tumpukan saka trafo inti laminated diprodhuksi kanthi kapisah, inti wis dibandhingke pisanan, banjur rakit ndhuwur dibusak, lan banjur jampel inti lan kumparan dipasang, lan kumparan lan kirim inti didhukung karo nyonggo, lan pungkasane rakit wesi dilebokake kanggo ngrampungake perakitan awak.

 

Struktur trafo inti laminated nduweni karakteristik ing ngisor iki:

1. Arah clamping inti punika arah kekandelan saka sheet inti, kang bisa clamp inti uga;

2. Kanggo kumparan silinder lapisan ganda, lapisan jero kumparan ora duwe kerangka kumparan;

3. Amarga rakit wesi ndhuwur dibusak sak instalasi, kolom inti lan coil bisa gampang tightened karo Tetep;

4. Kumparan tatu kanthi kapisah, lan kumparan bisa dicelupake kanthi kapisah sawise digulung.

 

 

2.1.3 Perbandingan inti tatu telung dimensi, inti laminasi lan inti tatu rata

1) inti wesi tatu segitiga telung dimensi

Inti tatu telung dimensi: susunan telung dimensi segitiga saka inti wesi sing kasusun saka telung inti tatu siji-pigura kanthi ukuran geometris sing padha.

Trafo inti tatu telung dimensi: trafo distribusi kanthi inti tatu telung dimensi minangka sirkuit magnetik.

Fitur proses: Kabeh inti wesi digawe saka telung pigura siji identik, lan telung kolom inti saka inti wesi sing disusun ing segi telu padha. Saben pigura digawe saka sawetara sabuk bahan trapezoid sing tatu. Bagean salib saka pigura siji sawise nduwurke tumpukan cedhak karo semi-bunder, lan bagean salib sawise pisah banget cedhak kabeh bunder quasi-poligon. Sabuk bahan trapezoidal kanthi ukuran sing beda-beda saka pigura tunggal ditabuh dening mesin pemotong garis lipat khusus. Pangolahan nglereni jinis iki bisa ditindakake tanpa pangolahan materi, yaiku, nalika nglereni, tingkat panggunaan materi yaiku 100%.

 

2) inti wesi laminated

Inti wesi laminated: Iki dumadi saka garis produksi nyukur longitudinal lan garis produksi nyukur melintang, lan jalur baja silikon diproses dadi lembaran baja silikon tartamtu, banjur lembaran baja silikon ditumpuk kanthi cara tartamtu.

Inti laminasi duwe telung kekurangan:

Ana kesenjangan udara sing dibentuk dening akeh sambungan ing sirkuit magnetik, sing nambah resistensi magnetik sirkuit magnetik, saéngga nambah kerugian lan arus tanpa beban.

Arah sirkuit magnetik ing sawetara panggonan ora konsisten karo arah permeabilitas magnetik dhuwur saka strip baja silikon.

Kurang nyenyet antarane irisan ora mung nyuda koefisien laminasi, nanging sing luwih penting, nambah swara.

Efek saka proses ing mundhut

Geser longitudinal lan geser transversal ngasilake mundhut stres mekanik sing tambah

Arah sirkuit magnetik ing pojok ora konsisten karo arah konduktivitas magnetik, sing nambah kerugian.

Sendi nambah mundhut, utamane kenaikan arus tanpa beban

Koefisien proses yaiku 1,15 ~ 1,3

 

3) Pengaruh struktur ing sirkuit magnetik

Ing inti tumpukan tradisional karo longkangan online, sirkuit Magnetik kopling antarane phase AC temenan 1/2 maneh saka sirkuit Magnetik saka phase AB lan phase SM, supaya sirkuit Magnetik ora imbang, lan resistance Magnetik saka AC. fase luwih gedhe. Nalika voltase telung fase ditrapake ing trafo, inti ngasilake fluks magnet imbang telung fase φA, φB, lan φC.

Nalika fluks Magnetik saka imbangan telung fase liwat sirkuit Magnetik unbalanced, drop Magnetik voltase saka fase A lan C gedhe, kang mengaruhi imbangan voltase telung phase. Ketidakseimbangan ing sirkuit magnetik iki minangka cacat struktural sing ora bisa diatasi kanggo trafo planar.

 

4) inti wesi tatu rata

Inti tatu datar: inti wesi sing disusun rata sing kasusun saka siji utawa luwih pigura kanthi inti tatu.

Karakteristik proses: Inti tatu warata pisanan tatu loro pigura njero cilik, sawise kombinasi rong pigura utama sing wis tatu, lan banjur tatu pigura njaba luwih gedhe ing komposisi external sawijining, telung kolom inti saka inti tatu flat disusun. ing pesawat.

Cacat struktur inti tatu datar

Padha inti tatu warata lan inti laminated, telung kolom inti disusun ing bidang, supaya dawa sirkuit Magnetik saka telung kolom inti inconsistent: dawa sirkuit Magnetik kolom tengah cendhak, sirkuit Magnetik. dawa loro kolom sisih maneh, lan dawa sirkuit Magnetik rata-rata kira-kira 20%, asil ing prabédan gedhe ing mundhut ora mbukak saka telung kolom inti, mundhut ora mbukak saka kolom tengah kurang, lan ing mundhut ora mbukak saka loro kolom sisih gedhe, asil ing boten seimbang kalebet telung phase.

 

 

2.2 Inti fase tunggal lan telung fase

Inti fase tunggal nduweni inti laminasi rong kolom tunggal. Ana limang jinis fase tunggal kolom sisih-yoke jinis papat kolom inti, siji-fase pindho kolom jinis laminated inti lan siji-phase sumringah jinis laminated inti. Ana papat jinis inti telung fase: inti laminated kolom telung fase, inti laminated telung fase sisih rakit limang kolom, inti laminated pigura pindho fase lan inti laminated reaktor telung fase.

Inti wesi kasusun saka rong bagéan: kolom inti wesi lan yoke wesi. Kolom inti ditutupi karo nduwurke tumpukan, lan rakit wesi nyambungake kolom inti kanggo mbentuk sirkuit magnetik tertutup. Rencana inti trafo ditampilake ing Gambar 1, Gambar 1a minangka trafo fase siji, Gambar 1b minangka trafo telung fase, struktur inti bisa dipérang dadi rong bagéan, C minangka bagéan saka kumparan, diarani kolom inti. Y digunakake kanggo nutup bagean sirkuit magnetik, disebut yoke. Transformator fase siji nduweni rong kolom inti, lan trafo telung fase nduweni telung kolom inti.

 

 

Amarga fluks Magnetik ing inti trafo minangka fluks Magnetik bolak-balik, supaya ngurangi mundhut saiki eddy, inti trafo umume digawe saka sheets baja Silicon karo resistivity gedhe menyang ukuran tartamtu saka chip wesi, sheets baja Silicon dumadi saka. inti wesi sing Cut menyang wangun lan ukuran sing dibutuhake, lan banjur sheet punching digabungake ing cara tumpang tindih. Gambar 2a nuduhake inti wesi saka trafo siji-phase, saben lapisan dumadi saka 4 potongan punching. Figure 2b nuduhake inti wesi saka trafo telung phase, saben lapisan dumadi saka 6 bêsik, lan kombinasi saben rong lapisan chip ditrapake noto beda kanggo stagger joints saben lapisan saka sirkuit Magnetik. Cara Déwan iki diarani Déwan tumpang tindih, lan Déwan iki bisa nyegah aliran arus eddy ing antarane lembaran baja lan lembaran baja. Lan amarga saben lapisan punching wis interwoven, fasteners kurang bisa digunakake kanggo nggawe struktur prasaja nalika mencet inti wesi. Sajrone perakitan, piring punching pisanan ditumpuk kanggo mbentuk inti wesi kabeh, banjur rakit wesi ngisor clamped, piring punching rakit wesi ndhuwur dibusak kanggo mbabarake kolom inti, nduwurke tumpukan prefabricated diselehake ing kolom inti, lan pungkasane diekstrak wesi ndhuwur yoke punching plate dipasang.

 

 

2.3 Cangkang lan inti inti

Bagéan saka nduwurke tumpukan klambi ing inti wesi diarani "kolom inti", lan bagéan saka nduwurke tumpukan non-klambi sing mung muter peran saka sirkuit Magnetik diarani "yoke wesi". Ngendi inti wesi ngubengi nduwurke tumpukan, diarani jinis cangkang; Ing ngendi nduwurke tumpukan ngubengi kolom inti diarani jinis inti. Jinis cangkang lan jinis inti duwe ciri dhewe, nanging proses manufaktur trafo sing ditemtokake dening inti wesi beda banget, lan angel diuripake menyang struktur yen struktur tartamtu dipilih. Umume inti trafo ing negara kita nggunakake jinis inti sing ditumpuk.

Miturut susunan nduwurke tumpukan ing inti wesi, trafo dipérang dadi jinis inti lan jinis cangkang. Bentenipun utamané ing distribusi saka sirkuit Magnetik, rakit saka Nihan trafo inti ngubengi kumparan, inti trafo inti biasane ing kumparan, mung bagéan saka rakit wesi njaba kumparan, kang digunakake kanggo mbentuk Magnetik. sirkuit.

 

 

 

Nalika trafo ana ing operasi normal, inti wesi bakal generate panas amarga anané wesi mundhut, lan luwih bobot lan volume saka inti wesi, liyane panas bakal kui. Suhu lenga Transformer ndhuwur 95 derajat gampang kanggo umur, supaya suhu lumahing inti kudu kontrol ngisor suhu iki sabisa, kang mbutuhake struktur boros panas saka inti kanggo cepet dissipate panas inti. Struktur boros panas utamané kanggo nambah lumahing boros panas saka inti wesi. Boros panas saka inti wesi utamané kalebu boros panas saka saluran lenga inti wesi lan boros panas saka Airway inti wesi.

 

Ing trafo kacemplungaken lenga karo kapasitas gedhe, slot lenga asring disusun antarane laminates saka inti wesi kanggo nambah efek boros panas. Tank lenga dipérang dadi rong jinis, siji podo karo sheet baja silikon, lan liyane vertikal kanggo sheet baja, minangka ditampilake ing Figure 4. Noto pungkasan wis efek boros panas luwih, nanging struktur luwih Komplek.

 

Ing inti trafo garing punika cooling online, supaya kanggo mesthekake yen suhu inti ora ngluwihi nilai allowable, asring diinstal ing kolom inti lan wesi rakit saluran udara.

 

 

 

Transformator bakal ngasilake gangguan sajrone operasi. Sumber gangguan awak trafo yaiku magnetostriksi saka lembaran baja silikon saka inti wesi, utawa gangguan inti trafo biasane disebabake dening magnetostriksi. Sing diarani magnetostriction nuduhake paningkatan ukuran lembaran baja silikon ing sadawane arah garis induksi magnet nalika inti wesi bungah; Ukuran lembaran baja silikon mudhun ing arah tegak lurus karo garis induktansi magnetik, lan owah-owahan ukuran kasebut diarani magnetostriksi. Kajaba iku, struktur lan ukuran geometris inti wesi, proses pangolahan inti wesi lan manufaktur bakal duwe pengaruh tartamtu ing tingkat gangguan.

 

Tingkat gangguan saka inti wesi bisa dikurangi kanthi langkah-langkah teknis ing ngisor iki: (1) Panggunaan lembaran baja silikon berkualitas tinggi kanthi nilai ε rasio magnetostrictive cilik. (2) Ngurangi Kapadhetan fluks Magnetik inti. (3) Ngapikake struktur inti wesi. (4) Pilih ukuran inti sing cukup. (5) Nganggo teknologi pangolahan canggih.

 

 

Ing operasi normal trafo, medan listrik sing dibentuk ing antarane belitan sing diisi lan kabel timbal lan tangki bahan bakar minangka medan listrik sing ora rata, lan inti wesi lan bagian logam ana ing medan listrik. Amarga potensial induksi elektrostatik beda, potensial suspensi inti wesi lan bagean logam ora padha, lan nalika beda potensial antarane rong titik bisa ngilangi insulasi ing antarane, discharge spark digawe. Discharge iki bisa ngilangi lenga trafo lan ngrusak insulasi padhet. Kanggo ngindhari iki, loro inti lan komponen logam kudu dilebokake kanthi andal.

 

Inti kudu rada lemah. Nalika inti wesi utawa komponen logam liyane lemah ing loro utawa luwih TCTerms, daur ulang ditutup bakal kawangun antarane titik lemah, mbentuk circulation, saiki bisa kadhangkala minangka dhuwur minangka puluhan amps, bakal nimbulaké overheating lokal, anjog kanggo bosok lenga, uga bisa nggawe sekring Strip lemah, ngobong inti, iki ora diijini. Mulane, inti kudu lemah, lan kudu rada lemah.

 

 

Tekane saka inti wesi nanocrystalline lan amorf nyedhiyakake bahan sing cocog kanggo trafo frekuensi medium lan dhuwur. Kanthi pangembangan industri, frekuensi operasi sumber daya wis tambah dadi 20kHz, lan daya output wis ngluwihi 30kW. Bahan inti tradisional kayata lembaran baja silikon duwe kerugian gedhe lan ora bisa nyukupi syarat sumber daya anyar.

 

Inti nanocrystalline amorf lan wesi nduweni karakteristik induksi magnetik jenuh dhuwur, permeabilitas dhuwur, mundhut kurang, stabilitas suhu apik, perlindungan lingkungan, lan liya-liyane, lan nduweni nilai aplikasi penting ing trafo frekuensi dhuwur daya dhuwur.

 

 

 

6.1 inti nanokristalin

Bahan nanocrystalline utamane dumadi saka wesi, kromium, tembaga, silikon, boron lan unsur liyane, lan komponen paduan khusus iki digawe dadi negara amorf kanthi teknologi quenching kanthi cepet, lan banjur diolah dadi panas kanggo mbentuk biji nano.

Inti nanocrystalline nuduhake sifat Magnetik banget lan stabilitas suhu, lan utamané cocok kanggo ngganti ferrite ing trafo ngisor sawetara frekuensi saka 20kHz kanggo 50kHz.

Materi nanocrystalline nduweni resistivitas 90 μ Ω.cm (sawise perawatan panas) lan, amarga struktur nano, nggabungake kaluwihan baja silikon, permalloy lan ferit.

 

 

 

Kekandelan bahan magnetik alus nanocrystalline wesi umum kira-kira 30μm. Amarga brittleness lan sensitivitas kanggo kaku, sifat Magnetik bakal suda Ngartekno nalika ngalami pasukan external sak Processing lan nggunakake. Mulane, inti nanokristal biasane digawe dadi bentuk cincin utawa tapal kuda lan diselehake ing cangkang pelindung. Materi cangkang protèktif bakal mengaruhi kinerja boros panas saka inti nanocrystalline.

Inti nanocrystalline anyar wis Applied kanggo trafo, kekandelan saka materi nanocrystalline mung 24μm, lan inti nambani sawise perawatan panas wis kaluwihan pinunjul liwat inti trafo tradisional:

Inti nanocrystalline anyar dilapisi karo film insulasi, sing entuk kekuatan sing dibutuhake kanggo nduwurke tumpukan lan bisa langsung tatu menyang trafo.

Inti nanocrystalline sing diobati ngilangake casing protèktif, nyedhiyakake papan sing luwih akeh kanggo boros panas lan ningkatake safety operasional trafo.

Desain iki nyuda pengaruh materi cangkang protèktif ing inti nanocrystalline, lan ngirit desain struktural lan wektu mbentuk cangkang protèktif.

Desain inti nanocrystalline bisa luwih fleksibel, nawakake macem-macem wujud kayata ring, persegi dowo lan inti C-shaped, nyediakake opsi liyane kanggo desain trafo lan proses nduwurke tumpukan sakteruse.

 

6.2 Inti magnetik amorf

Bahan amorf diprodhuksi nggunakake teknologi quenching ultra-cepet kanthi tingkat pendinginan kira-kira siji yuta derajat per detik. Teknologi iki ngalangi baja molten ing quenching siji menyang Strip alloy karo kekandelan saka 30 microns. Amarga tingkat cooling cepet, logam ora duwe wektu kanggo crystallize, asil ora gandum utawa wates gandum ing alloy, asil ing tatanan saka apa disebut-paduan amorf.

Logam amorf nduweni struktur mikro unik sing beda karo logam konvensional, lan komposisi lan struktur sing ora teratur menehi akeh sifat unik, kayata magnetisme sing apik, resistensi korosi, resistensi nyandhang, kekuatan dhuwur, kekerasan, kekerasan, resistivity dhuwur, koefisien kopling elektromekanis sing dhuwur. , lsp.

 

 

 

Komponen utama inti amorf adhedhasar wesi yaiku wesi, silikon lan boron, sing isi silikon nganti 5,3%, lan struktur unik saka negara amorf, resistivitase 130 μΩ.cm, sing kaping pindho. saka lembaran baja silikon (47 μΩ.cm).

Kekandelan saka materi amorf adhedhasar ferro digunakake ing inti amorf kira 30nm, kang luwih tipis tinimbang kekandelan saka sheet baja silikon, supaya mundhut saiki eddy cilik ing operasi frekuensi dhuwur. Ing sawetara frekuensi 400Hz ~ 10kHz, mundhut mung 1/3 ~ 1/7 saka sheet baja silikon. Ing wektu sing padha, permeabilitas inti wesi amorf adhedhasar wesi luwih dhuwur tinimbang inti wesi tradisional.

Amarga kaluwihan kasebut, inti amorf bisa nyuda bobot trafo kanthi luwih saka 50% lan kenaikan suhu nganti 50%.

Sawise pirang-pirang taun pembangunan, inti wesi amorf lan nanocrystalline wis akeh digunakake ing trafo frekuensi dhuwur, trafo saiki, sumber daya ngoper, peralatan kompatibilitas elektromagnetik lan aplikasi liyane.