Прстенаста гвоздена језгра{0}} за електричне трансформаторе: избор и квалитет

Зашто облик прстена

Прстенасто гвоздено језгро{0}}, које се назива и тороидно језгро, је затворено магнетно коло намотано од непрекидне траке. Пошто флукс у потпуности путује унутар прстена без преласка било каквог ваздушног јаза, струја магнетизирања је мала, а магнетно цурење је минимално, што побољшава ефикасност и смањује сметње трансформатора.

За исту снагу, трансформатор прстенастог{0}}типа је мањи и лакши од еквивалентне ЕИ-јединице језгра и ради тише јер нема спојева који могу да вибрирају. Ова својства чине прстенасто језгро пожељним избором за високо{3}}квалитетне трансформаторе у компактној опреми.

Материјали за прстенасте језгре

Најчешћи материјал је силицијумски челик{0}}оријентисан на зрно, који нуди засићење од око 2,03 Т и мале губитке на 50 или 60 Хз када флукс прати правац котрљања траке. Класа се бира на основу гарантованог губитка језгра, на пример 30К120 са максимумом од 1,20 В/кг при 1,7 Т и 50 Хз.

За мањи губитак{0}}неоптерећења или већу радну фреквенцију, користе се аморфна легура и нанокристална трака. Ови материјали коштају више, али драматично смањују губитак језгра, што је оправдано у-трансформаторима који штеде енергију и у високофреквентној енергетској електроници.

Фактори селекције

Први фактор избора је потребна снага, која поставља попречни пресек-језгра и величину прозора. Попречни-пресек мора да носи радни флукс без засићења, а прозор мора да одговара намотају са потребним бројем обртаја и величином жице.

Други фактор је дозвољени губитак, који је постављен циљном ефикасношћу и хлађењем опреме. Трећи фактор је радна фреквенција, која одлучује да ли се користи силицијум челик, аморфни или нанокристални материјал, а последњи фактор је механичко ограничење кућишта, које фиксира спољни пречник и висину.

Димензије и толеранције

Прстенаста језгра су дефинисана спољним пречником, унутрашњим пречником и висином. Спољни пречник и висина одређују простор који се заузима у производу, док унутрашњи пречник и висина дефинишу прозор за намотавање. Прозор мора бити довољно велик за калем за намотавање или шатл машине за намотавање.

Стандардна језгра су доступна у низу величина, а прилагођена језгра су намотана на цртеж. Пречници се држе толеранцијом од око плус или минус 0,5 мм, а висина плус или минус 0,3 мм за премиум производе.

Тестирање квалитета

Свака производна серија прстенастих језгара се тестира на губитак језгра и струју магнетизирања на називној фреквенцији и густини флукса, а резултати се упоређују са гарантованим вредностима. Фактор слагања се потврђује вагањем језгра и поређењем стварне запремине челика са геометријском запремином.

Провера димензија обухвата спољашње и унутрашње пречнике, висину, заобљеност и глаткоћу унутрашње површине. Језгра која прођу тестове су обложена или омотана и упакована са заштитом ивица за транспорт.

Често постављана питања

П: Зашто је цурење језгра{0}}прстенастог типа тако мало?
О: Затворени прстен води цео флукс унутар материјала, а намотај равномерно окружује цео прстен. Нема ваздушног зазора и залуталих путања, тако да су индуктивност цурења и израчено поље много мањи него у ламинираном ЕИ језгру.

П: Како је величина језгра повезана са снагом трансформатора?
О: Снага трансформатора је отприлике пропорционална производу пресека језгра{0}}и прозора намотаја. Добављачи обезбеђују табеле снаге за стандардна прстенаста језгра, а за прилагођене дизајне оцена се израчунава на основу геометрије, густине флукса и густине струје намотаја.

П: Која је радна густина флукса прстенастог језгра од силицијумског челика?
О: За челик оријентисан на зрно{0}} радна густина флукса је типично 1,5 до 1,7 Т на 50 Хз. Ово одржава струју магнетизирања и губитке ниским док се материјал користи знатно испод његове засићености од око 2,03 Т.

П: Може ли се прстенасто језгро користити на 400 Хз?
О: Да, али губитак језгра брзо расте са учесталошћу. За рад на 400 Хз, језгро мора бити смањено на нижу густину радног флукса, или треба изабрати тањи материјал као што је аморфна трака.

П: Како се испоручују језгра?
О: Језгра се испоручују голе, са изолационим премазом, или у заштитним кутијама са или без терминала. Стандардно паковање штити ивице и спречава корозију током транспорта и складиштења.