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变压器为什么用硅钢片做铁芯?

常用的变压器铁芯一般都是用硅钢片制做的。硅钢是一种合硅(硅也称矽)的钢,其含硅量在0.8~4.8%。由硅钢做变压器的铁芯,是由于硅钢自身是一种导磁能力很强的磁性物质,在通电线圈中,它能够发生较大的磁感应强度,然后能够使变压器的体积缩小。

我们知道,实践的变压器总是在沟通状态下工作,功率损耗不只在线圈的电阻上,也发生在交变电流磁化下的铁芯中。一般把铁芯中的功率损耗叫“铁损”,铁损由两个原因造成,一个是“磁滞损耗”,一个是“涡流损耗”。

磁滞损耗是铁芯在磁化过程中,由于存在磁滞现象而发生的铁损,这种损耗的大小与资料的磁滞回线所包围的面积大小成正比。硅钢的磁滞回线狭小,用它做变压器的铁芯磁滞损耗较小,可使其发热程度大大减小。

既然硅钢有上述优点,为什么不必整块的硅钢做铁芯,还要把它加工成片状呢?

这是由于片状铁芯能够减小别的一种铁损──“涡流损耗”。变压器工作时,线圈中有交变电流,它发生的磁通当然是交变的。这个改变的磁通在铁 芯中发生感应电流。铁芯中发生的感应电流,在垂直于磁通方向的平面内环流着,所以叫涡流。涡流损耗相同使铁芯发热。为了减小涡流损耗,变压器的铁芯用互相绝缘的硅钢片叠成,使涡流在狭长形的回路中,经过较小的截面,以增大涡流通路上的电阻;一起,硅钢中的硅使资料的电阻率增大,也起到减小涡流的作用。

用做变压器的铁芯,一般选用0.35mm厚的冷轧硅钢片,按所需铁芯的尺寸,将它裁成长形片,然后交叠成“日”字形或“口”字形。从道理上讲,若为减小涡流,硅钢片厚度越薄,拼接的片条越狭隘,作用越好。这不光减小了涡流损耗,降低了温升,还能节约硅钢片的用料。但实践上制造硅钢片铁芯时。 并不单从上述的一面有利因素动身,由于那样制造铁芯,要大大添加工时,还减小了铁芯的有效截面。所以,用硅钢片制造变压器铁芯时,要从具体情况动身,权衡利弊,选择最佳尺寸。

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