电工小常识——变压器为什么用硅钢片做铁芯?(变压器铁芯硅钢片有

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电工小常识——变压器为什么用硅钢片做铁芯?(变压器铁芯硅钢片有

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常用的变压器铁芯一般都是用硅钢片制作的 。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 , 是因为硅钢本身是一种导磁能力很强的磁性物质 , 在通电线圈中 , 它可以产生较大的磁感应强度 , 从而可以使变压器的体积缩小 。
我们知道 , 实际的变压器总是在交流状态下工作 , 功率损耗不仅在线圈的电阻上 , 也产生在交变电流磁化下的铁芯中 。通常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” 。
1、 磁滞损耗是铁芯在磁化过程中 , 由于存在磁滞现象而产生的铁损 , 这种损耗的大小与材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 。


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图1:起始磁化曲线的一个例子
图1为表示铁心材料所处磁场H和铁心材料磁通密度B之间关系曲线的一个例子 。它显示了对完全没有磁化的铁心材料(消磁后的铁心材料 , 如铁)缓缓地增强磁场会发生怎样的变化 , 铁心材料开始被磁化了 。结果是铁心材料的磁通密度也逐渐增大 。此图为起始磁化曲线 。


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图2:磁滞回线
如图2所示 , 同时包含BS和-BS这两个饱和点的曲线称为极限磁滞回线 。


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图3:局部磁滞回线
如图3 , 不包含上述两个饱和点的曲线称为局部磁滞回线 。
硅钢是易磁化易退磁的软磁材料 , 对于软磁材料 , 尽管磁导率较大(几十到几十万) , 矫顽力却很小 。也就是说 , 它们可以被磁体吸引 , 但它们之间不会相互吸引 。所以做变压器铁芯能减少磁滞损耗 , 减少发热量 。
2、既然硅钢有上述优点 , 为什么不用整块的硅钢做铁芯 , 还要把它加工成片状呢?
这是因为片状铁芯可以减小另外一种铁损──“涡流损耗” 。变压器工作时 , 线圈中有交变电流 , 它产生的磁通当然是交变的 。这个变化的磁通在铁?芯中产生感应电流 。铁芯中产生的感应电流 , 在垂直于磁通方向的平面内环流着 , 所以叫涡流 。涡流损耗同样使铁芯发热 。为了减小涡流损耗 , 变压器的铁芯用彼此?绝缘的硅钢片叠成 , 使涡流在狭长形的回路中 , 通过较小的截面 , 以增大涡流通路上的电阻;同时 , 硅钢中的硅使材料的电阻率增大 , 也起到减小涡流的作用 。
【电工小常识——变压器为什么用硅钢片做铁芯?(变压器铁芯硅钢片有】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 , 拼接的片条越狭窄 , 效果越好 。这不但减小了涡流损耗 , 降低了温升 , 还能节省硅钢片的用料 。但实际上制作硅钢片铁芯时 。?并不单从上述的一面有利因素出发 , 因为那样制作铁芯 , 要大大增加工时 , 还减小了铁芯的有效截面 。所以 , 用硅钢片制作变压器铁芯时 , 要从具体情况出发 , 权衡?利弊 , 选择最佳尺寸 。