Alacsony feszültségű elektromos transzformátor magok

A transzformátorok olyan elektromos eszközök, amelyek az áram feszültségét egyik áramkörről a másikra változtatják. Különféle ipari, kereskedelmi és lakossági alkalmazásokban használják őket.

Anyaguk és csatlakozási konfigurációik alapján több típusba sorolhatók. A leggyakoribb típus a ferritmagos transzformátor. Többféle formában, mérettel és típussal tervezhető, hogy megfeleljen az alkalmazási követelményeknek.

A mágneses permeabilitás kulcsfontosságú tényező a transzformátor tervezésében, és hatással van a magban előforduló energia- vagy villamosenergia-veszteségre. Egy tömör vasmag például nagyon nagy áteresztőképességgel rendelkezik. Gyakran párosítják más elemekkel a mag veszteségének csökkentése és a jó teljesítmény érdekében.

Az elektromágneses tér sűrűsége szintén fontos tényező a transzformátor tervezésében. Ez a maganyag típusától függ, amely lehet amorf acél vagy tömör vas.

Amorf magok nagyon kevés veszteséggel rendelkeznek, így ideálisak hatékony tápegységekhez. Magas hőmérsékleten is nagyon jó teljesítményt és biztonságot nyújtanak.

A transzformátormag veszteségeinek fő forrása a mágnesező áram, amely tovább csökkenthető a kialakítás javításával. Ennek legáltalánosabb módja a keringő áramok (örvényáramok) csökkentése magában a vasmagban, valamint a két tekercs közötti mágneses csatolás javítása.

Örvényáram veszteségek

Az örvényáramok csökkentésének legfontosabb módja a két tekercs szoros egymáshoz helyezése és a mágneses csatolás növelése. Ennek a koncentrikus tekercsnek nevezett szerkezetnek megvan az az előnye, hogy szinte az összes mágneses erővonal egyszerre áthaladhat a két tekercsen.

Ennek azonban megvan az a hátránya is, hogy jelentősen megnöveli a mágneses veszteségeket. Ennek az az oka, hogy a két tekercs közötti megnövekedett érintkezés a mágneses tér nagyobb reluktanciaútját eredményezi.

Ezek a veszteségek tovább csökkenthetők, ha biztosítják, hogy a mágneses fluxus reluktancia-útját semmilyen külső anyag ne akadályozza. Ez egy héj típusú mag felépítésével érhető el, ahol a primer és a szekunder tekercs ugyanazon a transzformátor középső szárán vagy lábán van feltekerve, amelynek keresztmetszete kétszerese az azonos kialakítású külső szárak keresztmetszete.

A szivárgási fluxus egy másik fontos jellemzője ennek a magtípusnak, és leküzdhető, ha a tekercseket minden száron úgy rendezik el, hogy az egyes lábak lábai körül keringő mágneses fluxus zárt úton áramoljon a tekercseken kívül mindkét oldalon, mielőtt visszatérne. a középső tekercsekhez. Ez lehetővé teszi, hogy a mágneses fluxus sokkal hatékonyabb legyen, és jobb általános hatásfokot eredményezhet más típusú transzformátorszerkezetekhez képest.

A szivárgási fluxus csökkentése mellett a héj típusú mag a transzformátor általános hatásfokának javítását is elősegítheti azáltal, hogy lehetővé teszi a hármas harmonikusok keringését a tekercslábokban hatékony, alacsony reluktanciájú úton, amint az fent látható. Ez lehetővé teszi a vonal-nulla feszültség torzítását, amely néhány más típusú transzformátor konstrukcióban megfigyelhető.