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变压器为什么要用硅钢片做铁芯

常用变压器铁芯均为硅钢片制作。

硅钢是一种合硅(硅也称矽)的钢,含硅量0.8~1.8%

用硅钢来做变压器铁芯,因为硅钢是一种导磁很强的软磁体,在通电的线圈中它具有较大的磁感应强度,能缩小变压器体积。

实际工作中变压器处在交流环境中工作,功率损耗不仅仅是线圈电阻损耗,还损耗在交变电流磁化的铁芯上,我们把铁芯中的功率损耗成为“铁损”造成铁损的原因:1、磁滞损耗2、涡流损耗。

磁滞损耗是铁芯在磁化过程中,由于磁滞现象而产生的铁损。磁滞损耗的大小与材料的磁滞回线包围面积大小成正比。硅钢的磁滞回线狭小,作为变压器铁芯磁滞损耗小,大大降低了发热程度。

既然硅钢有上述优点,那为何不用成块硅钢做铁芯,而是加工成片状?

这是因为片状铁芯可以减少另一种损耗,我们前面提到的涡流损耗。在变压器工作的时候,线圈中是交变电流,所产生的磁通也随之交变。这个变化的磁通在铁芯中产生感应电流。铁芯所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。涡流损耗同样会使铁芯产生热量,为了减轻涡流损耗,每一片铁芯表面的绝缘涂层,使涡流在回路中,通过较小的截面。以增大涡流回路的电阻,同时硅钢中所含的硅也会使材料的电阻增大。也起到了减小涡流的作用。

变压器铁芯一般选用0.35mm厚度的冷轧硅钢片。按照所需尺寸将它裁成条形,然后层叠为日字形或者是口字型。理论而言,减小涡流硅钢片的厚度越薄拼接的条片越窄效果越好。这样不仅可以减小涡流讯号,降低铁芯的温度,还能节省材料。使劲制作硅钢片过程中并不是单一从上述有利因素考虑。还要从工时、铁芯有效截面等方面考虑,具体权衡利弊,选择最佳的尺寸方案。