Почему сердечник трансформатора выполняют только из электротехнической стали ?

Электротехническими сталями зазывают металлы, используемые в производстве элементов электротехнического оборудования. Ответ на вопрос, почему сердечник трансформатора выполняют из электротехнической стали: она обладает характеристиками, которые дают возможность уменьшить сопротивление. Благодаря снижению сопротивления трансформатор тратит меньше энергии при передаче импульсов.

Состав и производство

Электротехническая сталь – это сплав железа и силицида железа (FeSi) в различных пропорциях:

  • горячекатаном сплаве до 3,3% FeSi (Э41, Э42, Э43);
  • в холоднокатаном сплаве до 4,5% FeSi (Э310, Э320, Э3ЗО).

Силицид выводит из железа кислород, снижающий магнитные свойства. Железо восстанавливается из окислов, образуется оксид кремния, который частично превращается в шлак. Одновременно цеменит (Fe3C) заменяется графитом. Иногда в процессе производства добавляется до 0,5% алюминия. Готовая продукция поставляется в виде тонких листов.

Сердечник трансформатора

Маркировка:

  • Э – электротехническая;
  • Первая цифра (содержание алюминия):
  • «1» — слаболегированная;
  • «2» — среднелегированная;
  • «3» — повышеннолегированная;
  • «4» — высоколегированная;
  • «А» — небольшие удельные потери;
  • 0 – холоднокатаная.

Горячекатаные сплавы в конце обработки подвергаются воздействию высокой температуры, позволяющей придать ей нужные параметры по толщине. Высокая температура способствует перестроению связей между молекулами, что влечет за собой снижение некоторых свойств.

У холоднокатаного сплава более высокая магнитная проницаемость, если она совпадает с направлением проката. Поперек показатель гораздо ниже, поэтому сердечник лучше производить так, чтобы линии смыкались, и использовать специальные методы сборки. Кроме того, холодная прокатка повышает механическую прочность и качество поверхности листов за счет образования кристаллографической текстуры. Ее качество зависят от степени обжатия, температуры обработки и толщины листа.

По этим причинам большинство производителей стараются выполняться сердечники из стали Э-3ЗОА, хотя ее себестоимость в 2 раза превышает себестоимость горячекатаного материала.

Сердечник трансформатора

Эксплуатационные характеристики

При выборе сплава для изготовления сердечников учитывается:

  • показатель удельно сопротивления (способность удерживать и передавать напряжение);
  • коэрцитивная сила (напряжение магнитного поля, способность материала размагничиваться);
  • коэффициент магнитной проницаемости (соотношение между индукцией и напряжением магнитного поля);
  • толщина листа.

Коэрцитивная сила, удельное сопротивление, магнитная проницаемость должны быть максимальные.

Сердечник трансформатора

Магнитопровод в трансформаторе концентрирует магнитные потоки, вызывающие вихревые электротоки. Сердечник трансформатора выполняется из электротехнической стали для того, чтобы их снизить. Достичь этой цели можно, если выполнять его из пластин толщиной 0,35-0,5 мм.

Читайте также:  Какие виды трансформаторов проверяют пир тепловизором, их оценка

Технические характеристики холоднокатаной электротехнической стали:

  • высокая магнитная проницаемость;
  • высокое сопротивление, снижающее потери на нагрев;
  • низкие потери на гистерезис (размагничивание) и вихревые токи.

Листы хорошо штампуются, в магнитопроводе изолируются лаком или тонкой бумагой. Это полностью отвечает на вопрос, почему сталь холоднокатаная.

Магнитопроводы трансформаторов выполняются из электротехнической стали для улучшения их эксплуатационных характеристик. При добавлении в сплав кремния и холодной прокатке сталь становится практически идеальным материалом для производства элементов электрических приборов.

Сердечник трансформатора

Добавить комментарий
Adblock
detector