Jakie są metody układania rdzeni transformatorów?

Wielkość głównego strumienia magnetycznego w rdzeniu transformatora jest określona przez prąd wzbudzenia. Ponieważ prąd jałowy transformatora faktycznie zmienia się w zależności od jego napięcia roboczego, wyższe napięcie powoduje większy prąd jałowy, co z kolei zwiększa prąd wzbudzenia. I odwrotnie, niższe napięcie prowadzi do mniejszego prądu jałowego.

Istnieją trzy różne typy metod łączenia stosowanych podczas układania rdzeni transformatorów.

Pierwszym z nich jest połączenie doczołowe . Charakteryzuje się wygodną obróbką i układaniem w stosy, a także dużą powierzchnią nakładania się. Dlatego ułożony w stos rdzeń ma dobrą wytrzymałość strukturalną i integralność i nie jest łatwo odkształcany. Jednakże tę metodę można stosować tylko w przypadku blach ze stali krzemowej walcowanych na gorąco. W przypadku zastosowania do walcowanych na zimno arkuszy stali krzemowej o ziarnie zorientowanym (CRGO), które mają doskonałe właściwości magnetyczne wzdłuż kierunku walcowania, strumień magnetyczny na złączach nie przechodzi wzdłuż kierunku walcowania. Pogarsza to wydajność magnetyczną i powoduje wzrost strat bez obciążenia.

Drugi typ to połączenie półskośne (lub półproste, półskośne) , które jest stosowane w przypadku blach ze stali krzemowej CRGO. Cechą charakterystyczną tego połączenia jest to, że połączenia doczołowe i ukośne występują naprzemiennie w obrębie ułożenia rdzenia. Jeżeli szerokość warstw rdzenia jest zgodna z szerokością warstw jarzma, połączenie ukośne odbywa się pod kątem 45°, co stanowi 50% obszaru zachodzenia naroży. Zapewnia to znaczną poprawę właściwości magnetycznych w porównaniu ze złączem doczołowym, wraz z niezawodną konstrukcją oraz wygodnym ścinaniem i układaniem w stosy, co skutkuje wysokim stopniem wykorzystania arkuszy stali krzemowej. Jednakże, ponieważ część połączeń jest nadal złączami doczołowymi, kierunkowość stali krzemowej CRGO nie jest w pełni wykorzystana, więc strat jałowych rdzenia nie można zmniejszyć do minimalnego poziomu.

Trzeci typ to połączenie całkowicie ukośne (lub całkowicie ukośne) . Aby jeszcze bardziej ograniczyć straty jałowe rdzenia i w pełni wykorzystać właściwości blach ze stali krzemowej CRGO, należy zastosować połączenie pełnokątowe. Zapewnia to, że kierunek strumienia magnetycznego jest zgodny z kierunkiem walcowania blach ze stali krzemowej, minimalizując straty rdzenia. Jednakże ten wspólny proces jest złożony, a ogólna integralność ułożonego w stos rdzenia jest stosunkowo słaba.