Các lõi máy biến áp thường được sử dụng thường được làm bằng các tấm thép silicon. Thép silicon là một loại thép có chứa silicon (silicon còn được gọi là silicon) và hàm lượng silicon của nó dao động từ 0,8 đến 4,8 %. Thép silicon được sử dụng làm lõi của máy biến áp vì bản thân thép silicon là vật liệu từ tính có khả năng thấm từ mạnh. Trong cuộn dây được cấp điện, nó có thể tạo ra cường độ cảm ứng từ lớn hơn, do đó làm giảm kích thước của máy biến áp.
|
|
|
Chúng ta biết rằng máy biến áp thực tế luôn hoạt động ở trạng thái xoay chiều, tổn thất điện năng không chỉ ở điện trở của cuộn dây mà còn ở lõi sắt bị từ hóa bởi dòng điện xoay chiều. Tổn thất điện năng trong lõi sắt thường được gọi là “tổn thất sắt”. Mất sắt do hai nguyên nhân, một là "tổn hao trễ" và hai là "tổn hao dòng điện xoáy".
Tổn thất trễ là tổn hao sắt do hiện tượng trễ trong quá trình từ hóa của lõi sắt. Kích thước của sự mất mát này tỷ lệ thuận với diện tích được bao quanh bởi vòng trễ của vật liệu. Vòng trễ của thép silicon hẹp và độ trễ của lõi máy biến áp làm bằng thép silicon nhỏ, điều này có thể làm giảm đáng kể quá trình sinh nhiệt. Vì thép silicon có những ưu điểm trên, tại sao không sử dụng nguyên một miếng thép silicon làm lõi sắt mà gia công thành tấm?
Điều này là do lõi vảy có thể làm giảm một loại tổn thất sắt khác - "tổn thất dòng điện xoáy". Khi máy biến áp hoạt động, có dòng điện xoay chiều trong cuộn dây và từ thông mà nó tạo ra tất nhiên là xoay chiều. Từ thông thay đổi này tạo ra dòng điện cảm ứng trong lõi sắt. Dòng điện cảm ứng sinh ra trong lõi sắt chuyển động trong mặt phẳng vuông góc với chiều của từ thông nên gọi là dòng điện xoáy. Tổn thất do dòng điện xoáy cũng làm nóng lõi. Để giảm tổn thất dòng điện xoáy, lõi máy biến áp được xếp chồng các tấm thép silic cách điện với nhau để dòng điện xoáy đi qua tiết diện nhỏ hơn thành một vòng dài và hẹp nhằm tăng điện trở. đường dẫn dòng điện xoáy; đồng thời, silicon trong thép silicon làm cho điện trở suất của vật liệu tăng lên cũng đóng vai trò làm giảm dòng điện xoáy.
Là lõi sắt của máy biến áp, tấm thép silicon cán nguội dày 0,35mm thường được sử dụng. Nó được cắt thành từng miếng dài theo kích thước yêu cầu của lõi sắt. Nói một cách logic, để giảm dòng điện xoáy, các tấm thép silicon càng mỏng và các dải nối càng hẹp thì hiệu quả càng tốt. Điều này không chỉ làm giảm tổn thất dòng điện xoáy và tăng nhiệt độ mà còn tiết kiệm vật liệu cho các tấm thép silicon. Nhưng khi thực sự làm lõi thép silicon. Không chỉ dựa vào những yếu tố thuận lợi nêu trên, vì làm lõi sắt theo cách đó sẽ làm tăng giờ công rất nhiều và còn làm giảm tiết diện hữu dụng của lõi sắt. Vì vậy, khi sử dụng tấm thép silic để làm lõi máy biến áp phải xuất phát từ tình huống cụ thể, cân nhắc ưu nhược điểm và chọn kích thước phù hợp nhất.
