Магнитные материалы, применяемые при изготовлении трансформаторов - Расчет трансформатора

Основным элементом конструкции трансформаторов и дросселей являются магнитопровод. Назначение магнитопровода заключается в том, чтобы создать замкнутый путь для магнитного потока, обладающий возможно меньшим магнитным сопротивлением.

К магнитным материалам относится применяемая для изготовления магнитной системы (магнитопроводов) трансформаторов электротехническая сталь.

Электротехническая сталь представляет собой сплав железа и углерода с небольшим количеством кремния (0,8-4,8%). Кремний увеличивает магнитную проницаемость стали в слабых магнитных полях и повышает ее электрическое сопротивление, вследствие чего уменьшаются потери на вихревые токи.

Электротехническую сталь изготовляют прокаткой стального слитка в горячем или холодном состоянии, поэтому различают горячекатаную и холоднокатаную (текстуро-ванную) электротехнические стали.

Благодаря преобладающему размещению кристаллов железа в одном направлении и последующему отжигу холоднокатаной стали в атмосфере водорода сталь имеет высокие магнитные свойства в случае, когда направление магнитного потока совпадает с направлением прокатки.

В горячекатаной стали предельно допустимая индукция для трансформаторов составляет 1,45--1,5 Тл, а в холоднокатаной допускается повышение индукции до 1,7 Тл, что позволяет значительно снизить массу и габариты трансформаторов.

Преимущественное применение получили лучшие марки холоднокатаной стали 3414 и 3415 толщиной 0,3 и 0,35 мм, содержание кремния 2,8--3,8%.

Применение рулонной электротехнической стали позволило широко внедрить автоматизацию изготовления пластин магнитопроводов на полуавтоматических и автоматических линиях продольного и поперечного раскроя стали. Применение рулонной электротехнической холоднокатаной стали с электроизоляционным термостойким покрытием в ряде случаев позволяет отказаться от дополнительной изолировки пластин, учитывая, что покрытие жаростойкое двустороннее, сплошное, механически прочное и маслостойкое, не отслаивающееся при резке (штамповке).

Кроме стали, для изготовления магнитопроводов применяют пермаллои и ферриты.

Пермаллой -- прецизионный сплав с магнитно-мягкими свойствами, состоящий из железа и никеля (45-82 % Ni). Сплав обладает высокой магнитной проницаемостью, малой коэрцитивной силой, почти нулевой магнитострикцией и значительным магниторезистивным эффектом. Благодаря низкой магнитострикции сплав применяется в прецизионных магнито-механических устройствах и других устройствах, где требуется стабильность размеров в меняющемся магнитном поле.

Недостатки пермаллоя: для обеспечения наилучших свойств необходимо использование защитного кожуха, дороговизна, низкое значение индукции Bmax.

Ферриты используют в трансформаторах, работающих на больших частотах. В остальных случаях применяют электротехническую сталь.

Похожие статьи




Магнитные материалы, применяемые при изготовлении трансформаторов - Расчет трансформатора

Предыдущая | Следующая