Miezuri pentru transformatoare electrice de joasă tensiune

Transformatoarele sunt dispozitive electrice care modifică tensiunea unui curent de la un circuit la altul. Sunt utilizate în diverse aplicații industriale, comerciale și rezidențiale.

Ele pot fi clasificate în mai multe tipuri diferite, pe baza materialelor de bază și a configurațiilor de conectare. Cel mai comun tip este un transformator cu miez de ferită. Poate fi proiectat cu o varietate de forme, dimensiuni și tipuri pentru a se potrivi cerințelor aplicației.

Permeabilitatea magnetică este un factor cheie în proiectarea unui transformator și are un impact asupra pierderii de energie sau electricitate care poate apărea în miez. Un miez solid de fier, de exemplu, are o permeabilitate foarte mare. Este adesea asociat cu alte elemente pentru a reduce pierderile din nucleu și pentru a oferi performanțe bune.

Densitatea câmpului electromagnetic este, de asemenea, un factor major în proiectarea unui transformator. Acest lucru depinde de tipul de material al miezului, care poate fi oțel amorf sau fier solid.

Miezuri amorfe au foarte puține pierderi, făcându-le ideale pentru surse de alimentare eficiente. De asemenea, oferă performanțe foarte bune și siguranță la temperaturi ridicate.

Curenții de magnetizare sunt principala sursă de pierderi într-un miez de transformator și pot fi reduse și mai mult prin îmbunătățirea designului acestuia. Cele mai comune modalități de a face acest lucru sunt prin reducerea cantității de curenți circulanți (curenți turbionari) în interiorul miezului de fier însuși și prin îmbunătățirea cuplării magnetice dintre cele două înfășurări.

Pierderi de curent turbionar

Cea mai importantă modalitate de reducere a curenților turbionari este prin apropierea celor două înfășurări și prin creșterea cuplării lor magnetice. Acest tip de construcție, cunoscut sub numele de construcție a bobinei concentrice, are avantajul de a permite aproape tuturor liniilor magnetice de forță să treacă prin cele două înfășurări simultan.

Cu toate acestea, are și dezavantajul de a provoca o creștere semnificativă a pierderilor magnetice. Acest lucru se datorează faptului că contactul crescut între cele două înfășurări are ca rezultat o cale de reluctanță mai mare pentru câmpul magnetic.

Aceste pierderi pot fi reduse și mai mult asigurându-se că calea reluctanței fluxului magnetic nu este obstrucționată de niciun material extern. Acest lucru poate fi realizat prin construirea unui miez de tip carcasă, în care înfășurările primare și secundare sunt înfășurate pe același membru central sau picior al transformatorului care are de două ori suprafața în secțiune transversală a membrelor exterioare ale aceluiași design.

Fluxul de scurgere este o altă caracteristică importantă a acestui tip de miez și poate fi depășită prin aranjarea înfășurărilor pe fiecare picior, astfel încât fluxul magnetic care circulă în jurul picioarelor fiecărui picior să aibă o cale închisă pentru a curge în jurul ambelor părți exterioare bobinelor înainte de a reveni. la bobinele centrale. Acest lucru permite fluxului magnetic să fie mult mai eficient și poate duce la o eficiență generală mai bună în comparație cu alte tipuri de construcții de transformatoare.

Pe lângă reducerea fluxului de scurgere, un miez de tip carcasă poate ajuta, de asemenea, la îmbunătățirea eficienței generale a unui transformator, permițând armonicilor triple să circule în picioarele de înfășurare cu o cale eficientă de reluctanță scăzută, așa cum se arată mai sus. Acest lucru permite absorbția distorsiunii de tensiune de la linie la neutru care se observă în alte tipuri de construcții de transformatoare.