1、變壓器鐵芯的作用
實際的(de)(de)(de)變(bian)壓(ya)器總是(shi)在交(jiao)流(liu)狀(zhuang)態下工(gong)作，功率損(sun)(sun)(sun)耗不僅在線(xian)(xian)圈(quan)的(de)(de)(de)電(dian)阻上，也產生在交(jiao)變(bian)電(dian)流(liu)磁(ci)(ci)(ci)化(hua)下的(de)(de)(de)鐵(tie)(tie)芯(xin)中。通常把鐵(tie)(tie)芯(xin)中的(de)(de)(de)功率損(sun)(sun)(sun)耗叫“鐵(tie)(tie)損(sun)(sun)(sun)”，鐵(tie)(tie)損(sun)(sun)(sun)由(you)兩個(ge)原因造(zao)成(cheng)(cheng)，一個(ge)是(shi)“磁(ci)(ci)(ci)滯(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)損(sun)(sun)(sun)耗”，一個(ge)是(shi)“渦流(liu)損(sun)(sun)(sun)耗”。磁(ci)(ci)(ci)滯(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)損(sun)(sun)(sun)耗是(shi)鐵(tie)(tie)芯(xin)在磁(ci)(ci)(ci)化(hua)過程中，由(you)于(yu)存(cun)在磁(ci)(ci)(ci)滯(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)現象而產生的(de)(de)(de)鐵(tie)(tie)損(sun)(sun)(sun)，這種損(sun)(sun)(sun)耗的(de)(de)(de)大(da)小(xiao)(xiao)與(yu)材料的(de)(de)(de)磁(ci)(ci)(ci)滯(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)回線(xian)(xian)所(suo)包圍(wei)的(de)(de)(de)面積(ji)大(da)小(xiao)(xiao)成(cheng)(cheng)正比。硅鋼的(de)(de)(de)磁(ci)(ci)(ci)滯(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)回線(xian)(xian)狹小(xiao)(xiao)，用它做變(bian)壓(ya)器的(de)(de)(de)鐵(tie)(tie)芯(xin)磁(ci)(ci)(ci)滯(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)損(sun)(sun)(sun)耗較小(xiao)(xiao)，可使其發熱程度大(da)大(da)減小(xiao)(xiao)。
既(ji)然(ran)硅(gui)(gui)鋼(gang)(gang)(gang)有(you)上(shang)述(shu)優點(dian)，為(wei)什么(me)不(bu)用(yong)(yong)(yong)整塊的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)硅(gui)(gui)鋼(gang)(gang)(gang)做鐵(tie)(tie)(tie)(tie)芯(xin)(xin)(xin)，還(huan)要把它加(jia)工成(cheng)(cheng)片(pian)(pian)狀(zhuang)？這(zhe)是(shi)因(yin)(yin)為(wei)片(pian)(pian)狀(zhuang)鐵(tie)(tie)(tie)(tie)芯(xin)(xin)(xin)可以(yi)(yi)(yi)減小(xiao)另外一(yi)種鐵(tie)(tie)(tie)(tie)損(sun)(sun)——“渦(wo)流(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)損(sun)(sun)耗(hao)(hao)(hao)”。變(bian)(bian)(bian)壓器(qi)工作(zuo)(zuo)時(shi)，線圈中(zhong)(zhong)有(you)交變(bian)(bian)(bian)電(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)，它產生(sheng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)磁(ci)(ci)通當然(ran)是(shi)交變(bian)(bian)(bian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)。這(zhe)個變(bian)(bian)(bian)化(hua)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)磁(ci)(ci)通在(zai)鐵(tie)(tie)(tie)(tie)芯(xin)(xin)(xin)中(zhong)(zhong)產生(sheng)感(gan)(gan)應(ying)(ying)(ying)電(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)。鐵(tie)(tie)(tie)(tie)芯(xin)(xin)(xin)中(zhong)(zhong)產生(sheng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)感(gan)(gan)應(ying)(ying)(ying)電(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)，在(zai)垂直于磁(ci)(ci)通方向的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)平(ping)面(mian)(mian)內環流(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)著，所(suo)(suo)(suo)以(yi)(yi)(yi)叫渦(wo)流(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)。渦(wo)流(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)損(sun)(sun)耗(hao)(hao)(hao)同樣使鐵(tie)(tie)(tie)(tie)芯(xin)(xin)(xin)發(fa)熱(re)。為(wei)了(le)減小(xiao)渦(wo)流(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)損(sun)(sun)耗(hao)(hao)(hao)，變(bian)(bian)(bian)壓器(qi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)鐵(tie)(tie)(tie)(tie)芯(xin)(xin)(xin)用(yong)(yong)(yong)彼(bi)此絕緣(yuan)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)硅(gui)(gui)鋼(gang)(gang)(gang)片(pian)(pian)疊(die)成(cheng)(cheng)，使渦(wo)流(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)在(zai)狹(xia)長形的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)回(hui)路中(zhong)(zhong)，通過(guo)較小(xiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)截面(mian)(mian)，以(yi)(yi)(yi)增大渦(wo)流(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)通路上(shang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)阻(zu)(zu)；同時(shi)，硅(gui)(gui)鋼(gang)(gang)(gang)中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)硅(gui)(gui)使材料的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)阻(zu)(zu)率增大，也起到減小(xiao)渦(wo)流(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)作(zuo)(zuo)用(yong)(yong)(yong)。用(yong)(yong)(yong)做變(bian)(bian)(bian)壓器(qi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)鐵(tie)(tie)(tie)(tie)芯(xin)(xin)(xin)，一(yi)般(ban)選用(yong)(yong)(yong)0．35mm厚的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)冷(leng)軋硅(gui)(gui)鋼(gang)(gang)(gang)片(pian)(pian)，按所(suo)(suo)(suo)需鐵(tie)(tie)(tie)(tie)芯(xin)(xin)(xin)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)尺寸(cun)，將它裁成(cheng)(cheng)長形片(pian)(pian)，然(ran)后交疊(die)成(cheng)(cheng)“日”字(zi)形或“口”字(zi)形。從(cong)道理上(shang)講，若為(wei)減小(xiao)渦(wo)流(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)，硅(gui)(gui)鋼(gang)(gang)(gang)片(pian)(pian)厚度越(yue)薄，拼接的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)片(pian)(pian)條越(yue)狹(xia)窄，效果越(yue)好。這(zhe)不(bu)但減小(xiao)了(le)渦(wo)流(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)損(sun)(sun)耗(hao)(hao)(hao)，降低了(le)溫升，還(huan)能節省(sheng)硅(gui)(gui)鋼(gang)(gang)(gang)片(pian)(pian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)用(yong)(yong)(yong)料。但實際上(shang)制作(zuo)(zuo)硅(gui)(gui)鋼(gang)(gang)(gang)片(pian)(pian)鐵(tie)(tie)(tie)(tie)芯(xin)(xin)(xin)時(shi)。并不(bu)單(dan)從(cong)上(shang)述(shu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)一(yi)面(mian)(mian)有(you)利因(yin)(yin)素出(chu)發(fa)，因(yin)(yin)為(wei)那樣制作(zuo)(zuo)鐵(tie)(tie)(tie)(tie)芯(xin)(xin)(xin)，要大大增加(jia)工時(shi)，還(huan)減小(xiao)了(le)鐵(tie)(tie)(tie)(tie)芯(xin)(xin)(xin)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)有(you)效截面(mian)(mian)。所(suo)(suo)(suo)以(yi)(yi)(yi)，用(yong)(yong)(yong)硅(gui)(gui)鋼(gang)(gang)(gang)片(pian)(pian)制作(zuo)(zuo)變(bian)(bian)(bian)壓器(qi)鐵(tie)(tie)(tie)(tie)芯(xin)(xin)(xin)時(shi)，要從(cong)具體情況(kuang)出(chu)發(fa)，權衡利弊(bi)，選擇較佳(jia)尺寸(cun)。變(bian)(bian)(bian)壓器(qi)是(shi)根(gen)據電(dian)(dian)(dian)磁(ci)(ci)感(gan)(gan)應(ying)(ying)(ying)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)原(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)理制成(cheng)(cheng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de).在(zai)在(zai)閉合(he)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)鐵(tie)(tie)(tie)(tie)芯(xin)(xin)(xin)柱上(shang)面(mian)(mian)繞(rao)有(you)兩個繞(rao)組(zu)(zu),一(yi)個原(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)繞(rao)組(zu)(zu),和一(yi)個副繞(rao)組(zu)(zu).當原(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)繞(rao)組(zu)(zu)加(jia)上(shang)交流(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)電(dian)(dian)(dian)源電(dian)(dian)(dian)壓時(shi)。原(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)饒組(zu)(zu)流(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)有(you)交變(bian)(bian)(bian)電(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)(liu)(liu),而(er)建立磁(ci)(ci)勢,在(zai)磁(ci)(ci)勢的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)作(zuo)(zuo)用(yong)(yong)(yong)下鐵(tie)(tie)(tie)(tie)芯(xin)(xin)(xin)中(zhong)(zhong)便(bian)產生(sheng)交變(bian)(bian)(bian)主(zhu)磁(ci)(ci)通,主(zhu)磁(ci)(ci)通在(zai)鐵(tie)(tie)(tie)(tie)芯(xin)(xin)(xin)中(zhong)(zhong)同時(shi)穿過(guo),一(yi).二(er)(er)次(ci)(ci)繞(rao)組(zu)(zu)而(er)閉合(he)由于電(dian)(dian)(dian)磁(ci)(ci)感(gan)(gan)應(ying)(ying)(ying)作(zuo)(zuo)用(yong)(yong)(yong)分別在(zai)一(yi)、二(er)(er)次(ci)(ci)繞(rao)組(zu)(zu)產生(sheng)感(gan)(gan)應(ying)(ying)(ying)電(dian)(dian)(dian)動勢，至于為(wei)什么(me)它可以(yi)(yi)(yi)升壓和降壓，那便(bian)需要用(yong)(yong)(yong)楞次(ci)(ci)定(ding)律來解釋了(le)，感(gan)(gan)應(ying)(ying)(ying)電(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)產生(sheng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)磁(ci)(ci)通，總阻(zu)(zu)礙(ai)原(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)磁(ci)(ci)通的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)變(bian)(bian)(bian)化(hua)，當原(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)磁(ci)(ci)通增加(jia)時(shi)感(gan)(gan)應(ying)(ying)(ying)電(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)產生(sheng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)磁(ci)(ci)通與(yu)與(yu)原(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)磁(ci)(ci)通相(xiang)反,。也是(shi)說二(er)(er)次(ci)(ci)繞(rao)組(zu)(zu)所(suo)(suo)(suo)產生(sheng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)感(gan)(gan)應(ying)(ying)(ying)磁(ci)(ci)通與(yu)原(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)繞(rao)組(zu)(zu)所(suo)(suo)(suo)產生(sheng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)主(zhu)磁(ci)(ci)通相(xiang)反，所(suo)(suo)(suo)以(yi)(yi)(yi)二(er)(er)次(ci)(ci)繞(rao)組(zu)(zu)便(bian)出(chu)現了(le)低等級的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)交變(bian)(bian)(bian)電(dian)(dian)(dian)壓所(suo)(suo)(suo)以(yi)(yi)(yi)鐵(tie)(tie)(tie)(tie)芯(xin)(xin)(xin)是(shi)變(bian)(bian)(bian)壓器(qi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)磁(ci)(ci)路部(bu)，繞(rao)組(zu)(zu)是(shi)變(bian)(bian)(bian)壓器(qi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)路部(bu)分。
2.變壓器鐵芯形式的分類
殼式和芯式鐵芯
鐵芯(xin)(xin)(xin)中(zhong)套繞(rao)(rao)組(zu)(zu)(zu)的(de)部分(fen)稱(cheng)為“心柱”，不套繞(rao)(rao)組(zu)(zu)(zu)只起(qi)磁路作用的(de)部分(fen)稱(cheng)為“鐵軛”。凡鐵芯(xin)(xin)(xin)包圍了繞(rao)(rao)組(zu)(zu)(zu)便稱(cheng)為殼(ke)(ke)式(shi)(shi)；凡繞(rao)(rao)組(zu)(zu)(zu)包圍心柱的(de)稱(cheng)為芯(xin)(xin)(xin)式(shi)(shi)。殼(ke)(ke)式(shi)(shi)和芯(xin)(xin)(xin)式(shi)(shi)各有特色，但是由鐵芯(xin)(xin)(xin)便夠所(suo)決定的(de)變壓器制造工藝卻大(da)(da)有區別，一旦選用了某種(zhong)(zhong)結構便很難轉(zhuan)而產生一種(zhong)(zhong)結構。我國大(da)(da)多變壓器鐵芯(xin)(xin)(xin)采用疊(die)積芯(xin)(xin)(xin)式(shi)(shi)。
硅鋼(gang)片用于(yu)低(di)頻變壓器(qi),其(qi)種(zhong)類很(hen)多,按其(qi)制作工藝不同可分為：
A：鍛燒(黑片)、
N：無鍛燒(白片)兩種.
按(an)其形狀不同可分為(wei)：EI型、UI型、C型、口(kou)型.
口型(xing)硅(gui)(gui)鋼片(pian)(pian)常在功(gong)率較大(da)(da)的變壓器(qi)中使用(yong),它絕緣性能好,易于(yu)(yu)散(san)熱,同時(shi)磁路短(duan),主要用(yong)于(yu)(yu)功(gong)率大(da)(da)于(yu)(yu)500~1000W和大(da)(da)功(gong)率變壓器(qi).由兩個C型(xing)硅(gui)(gui)鋼片(pian)(pian)組成一套硅(gui)(gui)鋼片(pian)(pian)稱為(wei)CD型(xing)硅(gui)(gui)鋼片(pian)(pian)，用(yong)CD型(xing)硅(gui)(gui)鋼片(pian)(pian)制作(zuo)的電源變壓器(qi)在截面積相同的條件(jian)下，窗(chuang)口愈越高，
變(bian)壓(ya)器功率(lv)越(yue)大(da).于(yu)鐵芯兩側可以(yi)分(fen)別(bie)安裝線(xian)(xian)圈(quan)，因此變(bian)壓(ya)器的(de)(de)線(xian)(xian)圈(quan)匝(za)數可分(fen)配在(zai)兩個線(xian)(xian)包上，從而使每(mei)個線(xian)(xian)包的(de)(de)平(ping)均匝(za)長較(jiao)短(duan)，線(xian)(xian)圈(quan)的(de)(de)銅(tong)耗減小.另外如果把要求對稱(cheng)的(de)(de)兩個線(xian)(xian)圈(quan)分(fen)別(bie)繞在(zai)兩個線(xian)(xian)包上，可以(yi)達(da)到完全(quan)對稱(cheng)的(de)(de)效果.
由四個(ge)C型(xing)硅(gui)(gui)鋼片(pian)組成(cheng)一套硅(gui)(gui)鋼片(pian)稱為(wei)ED型(xing)硅(gui)(gui)鋼片(pian).ED型(xing)硅(gui)(gui)鋼片(pian)制成(cheng)的變(bian)壓器外(wai)形(xing)呈(cheng)扁寬形(xing)，在功率相(xiang)同的條件下ED型(xing)變(bian)壓器比CD型(xing)變(bian)壓器矮(ai)些，寬度(du)大些，另外(wai)由于線(xian)(xian)圈(quan)(quan)安裝在硅(gui)(gui)鋼片(pian)中(zhong)間，有(you)外(wai)磁(ci)路(lu)，因(yin)此漏磁(ci)小，對整體干擾小.但是(shi)它所有(you)線(xian)(xian)圈(quan)(quan)都繞在一個(ge)線(xian)(xian)包上，線(xian)(xian)包較(jiao)厚，故平(ping)均匝(za)長較(jiao)長，銅耗較(jiao)大.
C型鐵芯性能優異所制作之變壓器體積小、重量輕、效率(lv)(lv)高，裝配(pei)的角度來看，C型硅鋼(gang)片(pian)零件(jian)很少，通(tong)用性強，因此生產效率(lv)(lv)高，但是C型硅鋼(gang)片(pian)加工工序較多，作較復(fu)雜，需用專用設備制造，因而目前成本還較高.
E型(xing)硅鋼(gang)片(pian)又稱殼型(xing)或日型(xing)硅鋼(gang)片(pian)，它(ta)的(de)主要優點是(shi)初(chu)(chu)、次(ci)(ci)級線圈共同一(yi)個線架(jia)，有較高的(de)窗口(kou)占空(kong)(kong)系數(占空(kong)(kong)系數Km：銅(tong)線凈截(jie)面積(ji)(ji)(ji)(ji)和窗口(kou)面積(ji)(ji)(ji)(ji)比);硅鋼(gang)片(pian)對(dui)繞(rao)組(zu)形成保(bao)護外殼，使繞(rao)組(zu)不易受(shou)到機(ji)械傷損傷;同時硅鋼(gang)片(pian)散(san)熱面積(ji)(ji)(ji)(ji)較大(da)，變壓(ya)器磁場(chang)發散(san)較少(shao).但是(shi)它(ta)的(de)初(chu)(chu)次(ci)(ci)級漏感較大(da)，外來磁場(chang)干擾(rao)也較大(da)，此(ci)外，由于繞(rao)組(zu)平均周長較長，在(zai)同樣圈數和鐵(tie)芯(xin)截(jie)面積(ji)(ji)(ji)(ji)條件下，EI型(xing)鐵(tie)芯(xin)的(de)變壓(ya)器所用的(de)銅(tong)線較多.
硅(gui)(gui)鋼(gang)片(pian)的(de)厚度常用的(de)有(you)(you)0.35mm、0.5mm兩種.硅(gui)(gui)鋼(gang)片(pian)的(de)組裝(zhuang)方式(shi)有(you)(you)交疊(die)(die)(die)法(fa)(fa)和對疊(die)(die)(die)法(fa)(fa)兩種.交疊(die)(die)(die)法(fa)(fa)是(shi)將硅(gui)(gui)鋼(gang)片(pian)的(de)開口一對一交替地分布在兩邊，這(zhe)種疊(die)(die)(die)法(fa)(fa)比較麻煩，但硅(gui)(gui)鋼(gang)片(pian)間(jian)隙(xi)小(xiao)，磁阻小(xiao)，有(you)(you)利于增大磁通，因(yin)此(ci)電(dian)源變壓器都(dou)采用這(zhe)種方法(fa)(fa).對疊(die)(die)(die)法(fa)(fa)常用于通有(you)(you)直流(liu)電(dian)流(liu)的(de)場(chang)合，為避免直流(liu)電(dian)流(liu)引(yin)起飽(bao)和，硅(gui)(gui)鋼(gang)片(pian)之間(jian)需要(yao)留有(you)(you)空隙(xi)，因(yin)此(ci)對疊(die)(die)(die)法(fa)(fa)將E片(pian)與I片(pian)各放一邊,兩者之間(jian)的(de)空隙(xi)可用紙片(pian)來調節.
3.COIL類(lei)：分三種類(lei)型.
A.TOROID環形鐵芯：將O型疊(die)片而成，或由(you)硅鋼(gang)片卷繞(rao)而成.此種鐵芯對(dui)繞(rao)線(xian)來說非(fei)常不易.
B.RODCORE棒狀鐵芯.
C.DRUMCORE：鼓形鐵芯(xin).
3.變(bian)壓器鐵芯材(cai)質(zhi)的分類(lei)
1.高頻類：鐵(tie)粉芯(xin)
Ferritecore用于高(gao)頻變壓(ya)器(qi)它(ta)是一種(zhong)帶有尖(jian)(jian)晶(jing)石(shi)結(jie)晶(jing)狀結(jie)構的陶磁體，此種(zhong)尖(jian)(jian)晶(jing)石(shi)為氧化鐵和其它(ta)二價的金(jin)屬化合(he)物(wu).如kFe2O4(k代表其它(ta)金(jin)屬)，目前常使用的金(jin)屬有錳(meng)(Mn)、鋅(Zn)、鎳(Ni)、鎂(Ng)、銅(tong)(Cu).
其(qi)常用組(zu)合如錳(meng)鋅(MnZn)系(xi)列、鎳鋅(NiZn)系(xi)列及鎂鋅(MgZn)系(xi)列.此種材具有(you)高(gao)導磁率和(he)阻抗性的物性，其(qi)使用頻率范圍由1kHz到超過200kHz.
鐵氧體磁芯(xin)頻率(lv)：18KHz~1MHz以(yi)上
2.低頻(pin)類：硅(gui)鋼片(pian)、非晶合金
硅(gui)鋼片磁芯頻率：5Hz~1KHz
硅鋼變(bian)壓器頻(pin)率(lv)一般采(cai)用50HZ，但對于效率(lv)來說(shuo)頻(pin)率(lv)高(gao)(gao)一點會更高(gao)(gao)，那(nei)要看硅鋼片的高(gao)(gao)斯達(da)到多(duo)少(shao)？音頻(pin)可(ke)以達(da)到20KHZ以上，所以那(nei)是不可(ke)取的，建議(yi)是50-60，頻(pin)率(lv)在50-200HZ都(dou)能正常工(gong)作(zuo)。
非晶磁芯頻率(lv)：2KHz~13KHz
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