Os núcleos de transformadores comumente usados são geralmente feitos de chapas de aço silício. O aço silício é um tipo de aço que contém silício (o silício também é chamado de silício) e seu teor de silício varia de 0,8 a 4,8%. O aço silício é usado como núcleo do transformador porque o próprio aço silício é um material magnético com forte permeabilidade magnética. Na bobina energizada pode produzir maior intensidade de indução magnética, reduzindo assim o tamanho do transformador.
|
|
|
Sabemos que o transformador real sempre funciona no estado CA, e a perda de potência não está apenas na resistência da bobina, mas também no núcleo de ferro magnetizado pela corrente alternada. A perda de potência no núcleo de ferro é geralmente chamada de "perda de ferro". A perda de ferro é causada por dois motivos, um é "perda por histerese" e o outro é "perda por correntes parasitas".
A perda de histerese é a perda de ferro causada pelo fenômeno de histerese durante o processo de magnetização do núcleo de ferro. O tamanho desta perda é proporcional à área circundada pelo ciclo de histerese do material. O circuito de histerese do aço silício é estreito e a perda de histerese do núcleo de um transformador feito de aço silício é pequena, o que pode reduzir bastante a geração de calor. Como o aço silício tem as vantagens acima, por que não usar uma peça inteira de aço silício como núcleo de ferro e processá-la em folhas?
Isso ocorre porque o núcleo em flocos pode reduzir outro tipo de perda de ferro - "perda por correntes parasitas". Quando o transformador está funcionando, há corrente alternada na bobina e o fluxo magnético que ele gera é naturalmente alternado. Esta mudança no fluxo magnético produz uma corrente induzida no núcleo de ferro. A corrente induzida gerada no núcleo de ferro circula em um plano perpendicular à direção do fluxo magnético, por isso é chamada de corrente parasita. As perdas por correntes parasitas também aquecem o núcleo. A fim de reduzir a perda por correntes parasitas, o núcleo do transformador é empilhado com chapas de aço silício que são isoladas umas das outras, de modo que a corrente parasita passe através de uma seção transversal menor em um circuito longo e estreito para aumentar a resistência em o caminho da corrente parasita; ao mesmo tempo, o silício no aço silício torna o aumento da resistividade do material também desempenha um papel na redução das correntes parasitas.
Como núcleo de ferro do transformador, geralmente é usada chapa de aço silício laminada a frio com 0,35 mm de espessura. É cortado em pedaços longos de acordo com o tamanho necessário do núcleo de ferro. Logicamente falando, para reduzir as correntes parasitas, quanto mais finas as chapas de aço silício e mais estreitas as tiras emendadas, melhor será o efeito. Isso não apenas reduz as perdas por correntes parasitas e o aumento de temperatura, mas também economiza materiais para chapas de aço silício. Mas quando realmente fazemos núcleos de aço silício. Não se baseia apenas nos fatores favoráveis mencionados acima, porque fabricar o núcleo de ferro dessa forma aumentará muito as horas de trabalho e também reduzirá a seção transversal efetiva do núcleo de ferro. Portanto, ao utilizar chapas de aço silício para fazer núcleos de transformadores, deve-se partir da situação específica, pesar os prós e os contras e escolher o melhor tamanho.
