1、變壓器鐵芯的作用
實(shí)際的變壓器總是在交流狀態(tài)下工作，功率損耗不僅在線圈的電阻上，也產(chǎn)生在交變電流磁化下的鐵芯中。通常把鐵芯中的功率損耗叫“鐵損”，鐵損由兩個(gè)原因造成，一個(gè)是“磁滯損耗”，一個(gè)是“渦流損耗”。磁滯損耗是鐵芯在磁化過(guò)程中，由于存在磁滯現(xiàn)象而產(chǎn)生的鐵損，這種損耗的大小與材料的磁滯回線所包圍的面積大小成正比。硅鋼的磁滯回線狹小，用它做變壓器的鐵芯磁滯損耗較小，可使其發(fā)熱程度大大減小。
既然硅鋼有上述優(yōu)點(diǎn)，為什么不用整塊的硅鋼做鐵芯，還要把它加工成片狀？這是因?yàn)槠瑺铊F芯可以減小另外一種鐵損——“渦流損耗”。變壓器工作時(shí)，線圈中有交變電流，它產(chǎn)生的磁通當(dāng)然是交變的。這個(gè)變化的磁通在鐵芯中產(chǎn)生感應(yīng)電流。鐵芯中產(chǎn)生的感應(yīng)電流，在垂直于磁通方向的平面內(nèi)環(huán)流著，所以叫渦流。渦流損耗同樣使鐵芯發(fā)熱。為了減小渦流損耗，變壓器的鐵芯用彼此絕緣的硅鋼片疊成，使渦流在狹長(zhǎng)形的回路中，通過(guò)較小的截面，以增大渦流通路上的電阻；同時(shí)，硅鋼中的硅使材料的電阻率增大，也起到減小渦流的作用。用做變壓器的鐵芯，一般選用0．35mm厚的冷軋硅鋼片，按所需鐵芯的尺寸，將它裁成長(zhǎng)形片，然后交疊成“日”字形或“口”字形。從道理上講，若為減小渦流，硅鋼片厚度越薄，拼接的片條越狹窄，效果越好。這不但減小了渦流損耗，降低了溫升，還能節(jié)省硅鋼片的用料。但實(shí)際上制作硅鋼片鐵芯時(shí)。并不單從上述的一面有利因素出發(fā)，因?yàn)槟菢又谱麒F芯，要大大增加工時(shí)，還減小了鐵芯的有效截面。所以，用硅鋼片制作變壓器鐵芯時(shí)，要從具體情況出發(fā)，權(quán)衡利弊，選擇較佳尺寸。變壓器是根據(jù)電磁感應(yīng)的原理制成的.在在閉合的鐵芯柱上面繞有兩個(gè)繞組,一個(gè)原繞組,和一個(gè)副繞組.當(dāng)原繞組加上交流電源電壓時(shí)。原饒組流有交變電流,而建立磁勢(shì),在磁勢(shì)的作用下鐵芯中便產(chǎn)生交變主磁通,主磁通在鐵芯中同時(shí)穿過(guò),一.二次繞組而閉合由于電磁感應(yīng)作用分別在一、二次繞組產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，至于為什么它可以升壓和降壓，那便需要用楞次定律來(lái)解釋了，感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁通，總阻礙原磁通的變化，當(dāng)原磁通增加時(shí)感應(yīng)電流的產(chǎn)生的磁通與與原磁通相反,。也是說(shuō)二次繞組所產(chǎn)生的感應(yīng)磁通與原繞組所產(chǎn)生的主磁通相反，所以二次繞組便出現(xiàn)了低等級(jí)的交變電壓所以鐵芯是變壓器的磁路部，繞組是變壓器的電路部分。
2.變壓器鐵芯形式的分類
殼式和芯式鐵芯
鐵芯中套繞組的部分稱為“心柱”，不套繞組只起磁路作用的部分稱為“鐵軛”。凡鐵芯包圍了繞組便稱為殼式；凡繞組包圍心柱的稱為芯式。殼式和芯式各有特色，但是由鐵芯便夠所決定的變壓器制造工藝卻大有區(qū)別，一旦選用了某種結(jié)構(gòu)便很難轉(zhuǎn)而產(chǎn)生一種結(jié)構(gòu)。我國(guó)大多變壓器鐵芯采用疊積芯式。
硅鋼片用于低頻變壓器,其種類很多,按其制作工藝不同可分為：
A：鍛燒(黑片)、
N：無(wú)鍛燒(白片)兩種.
按其形狀不同可分為：EI型、UI型、C型、口型.
口型硅鋼片常在功率較大的變壓器中使用,它絕緣性能好,易于散熱,同時(shí)磁路短,主要用于功率大于500~1000W和大功率變壓器.由兩個(gè)C型硅鋼片組成一套硅鋼片稱為CD型硅鋼片，用CD型硅鋼片制作的電源變壓器在截面積相同的條件下，窗口愈越高，
變壓器功率越大.于鐵芯兩側(cè)可以分別安裝線圈，因此變壓器的線圈匝數(shù)可分配在兩個(gè)線包上，從而使每個(gè)線包的平均匝長(zhǎng)較短，線圈的銅耗減小.另外如果把要求對(duì)稱的兩個(gè)線圈分別繞在兩個(gè)線包上，可以達(dá)到完全對(duì)稱的效果.
由四個(gè)C型硅鋼片組成一套硅鋼片稱為ED型硅鋼片.ED型硅鋼片制成的變壓器外形呈扁寬形，在功率相同的條件下ED型變壓器比CD型變壓器矮些，寬度大些，另外由于線圈安裝在硅鋼片中間，有外磁路，因此漏磁小，對(duì)整體干擾小.但是它所有線圈都繞在一個(gè)線包上，線包較厚，故平均匝長(zhǎng)較長(zhǎng)，銅耗較大.
C型鐵芯性能優(yōu)異所制作之變壓器體積小、重量輕、效率高，裝配的角度來(lái)看，C型硅鋼片零件很少，通用性強(qiáng)，因此生產(chǎn)效率高，但是C型硅鋼片加工工序較多，作較復(fù)雜，需用專用設(shè)備制造，因而目前成本還較高.
E型硅鋼片又稱殼型或日型硅鋼片，它的主要優(yōu)點(diǎn)是初、次級(jí)線圈共同一個(gè)線架，有較高的窗口占空系數(shù)(占空系數(shù)Km：銅線凈截面積和窗口面積比);硅鋼片對(duì)繞組形成保護(hù)外殼，使繞組不易受到機(jī)械傷損傷;同時(shí)硅鋼片散熱面積較大，變壓器磁場(chǎng)發(fā)散較少.但是它的初次級(jí)漏感較大，外來(lái)磁場(chǎng)干擾也較大，此外，由于繞組平均周長(zhǎng)較長(zhǎng)，在同樣圈數(shù)和鐵芯截面積條件下，EI型鐵芯的變壓器所用的銅線較多.
硅鋼片的厚度常用的有0.35mm、0.5mm兩種.硅鋼片的組裝方式有交疊法和對(duì)疊法兩種.交疊法是將硅鋼片的開(kāi)口一對(duì)一交替地分布在兩邊，這種疊法比較麻煩，但硅鋼片間隙小，磁阻小，有利于增大磁通，因此電源變壓器都采用這種方法.對(duì)疊法常用于通有直流電流的場(chǎng)合，為避免直流電流引起飽和，硅鋼片之間需要留有空隙，因此對(duì)疊法將E片與I片各放一邊,兩者之間的空隙可用紙片來(lái)調(diào)節(jié).
3.COIL類：分三種類型.
A.TOROID環(huán)形鐵芯：將O型疊片而成，或由硅鋼片卷繞而成.此種鐵芯對(duì)繞線來(lái)說(shuō)非常不易.
B.RODCORE棒狀鐵芯.
C.DRUMCORE：鼓形鐵芯.
3.變壓器鐵芯材質(zhì)的分類
1.高頻類：鐵粉芯
Ferritecore用于高頻變壓器它是一種帶有尖晶石結(jié)晶狀結(jié)構(gòu)的陶磁體，此種尖晶石為氧化鐵和其它二價(jià)的金屬化合物.如kFe2O4(k代表其它金屬)，目前常使用的金屬有錳(Mn)、鋅(Zn)、鎳(Ni)、鎂(Ng)、銅(Cu).
其常用組合如錳鋅(MnZn)系列、鎳鋅(NiZn)系列及鎂鋅(MgZn)系列.此種材具有高導(dǎo)磁率和阻抗性的物性，其使用頻率范圍由1kHz到超過(guò)200kHz.
鐵氧體磁芯頻率：18KHz~1MHz以上
2.低頻類：硅鋼片、非晶合金
硅鋼片磁芯頻率：5Hz~1KHz
硅鋼變壓器頻率一般采用50HZ，但對(duì)于效率來(lái)說(shuō)頻率高一點(diǎn)會(huì)更高，那要看硅鋼片的高斯達(dá)到多少？音頻可以達(dá)到20KHZ以上，所以那是不可取的，建議是50-60，頻率在50-200HZ都能正常工作。
非晶磁芯頻率：2KHz~13KHz
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