Yaygın olarak kullanılan transformatör çekirdekleri genellikle silikon çelik saclardan yapılır. Silikon çeliği, silikon içeren bir çelik türüdür (silikona silikon da denir) ve silikon içeriği %0,8 ila 4,8 arasında değişir. Transformatörün çekirdeği olarak silikon çeliği kullanılır çünkü silikon çeliğin kendisi güçlü manyetik geçirgenliğe sahip manyetik bir malzemedir. Enerji verilen bobinde daha büyük bir manyetik indüksiyon yoğunluğu üretilebilir, böylece transformatörün boyutu küçültülebilir.
|
|
|
Gerçek transformatörün her zaman AC durumda çalıştığını ve güç kaybının yalnızca bobinin direncinde değil, aynı zamanda alternatif akımın mıknatısladığı demir çekirdekte de olduğunu biliyoruz. Demir çekirdekteki güç kaybına genellikle "demir kaybı" denir. Demir kaybı iki nedenden kaynaklanır; biri "histerezis kaybı", diğeri ise "girdap akımı kaybı"dır.
Histerezis kaybı, demir çekirdeğin mıknatıslanma süreci sırasında histerezis olgusunun neden olduğu demir kaybıdır. Bu kaybın boyutu malzemenin histerezis döngüsü tarafından çevrelenen alanla orantılıdır. Silikon çeliğin histerezis döngüsü dardır ve silikon çelikten yapılmış bir transformatörün çekirdeğinin histerezis kaybı küçüktür, bu da ısı oluşumunu büyük ölçüde azaltabilir. Silisyum çeliği yukarıdaki avantajlara sahip olduğundan, neden demir çekirdek olarak bir parça silisyum çeliği kullanıp onu levhalar halinde işlemiyorsunuz?
Bunun nedeni, pul çekirdeğin başka bir tür demir kaybını - "girdap akımı kaybı" - azaltabilmesidir. Transformatör çalışırken bobinde alternatif akım vardır ve ürettiği manyetik akı elbette alternatiftir. Bu değişen manyetik akı, demir çekirdekte indüklenen bir akım üretir. Demir çekirdekte üretilen indüklenen akım, manyetik akının yönüne dik bir düzlemde dolaşır, dolayısıyla buna girdap akımı denir. Girdap akımı kayıpları da çekirdeği ısıtır. Girdap akımı kaybını azaltmak için transformatörün çekirdeği, birbirinden yalıtılmış silikon çelik levhalarla istiflenir, böylece girdap akımı uzun ve dar bir döngüde daha küçük bir kesitten geçerek direnci arttırır. girdap akımı yolu; Aynı zamanda silikon çeliğin içindeki silikon da malzemenin artan direncini girdap akımlarının azaltılmasında rol oynar.
Transformatörün demir çekirdeği olarak genellikle 0.35mm kalınlığında soğuk haddelenmiş silikon çelik sac kullanılır. Demir çekirdeğin istenilen boyutuna göre uzun parçalar halinde kesilir. Mantıksal olarak konuşursak, girdap akımlarını azaltmak için silikon çelik levhalar ne kadar ince ve birleştirilmiş şeritler ne kadar dar olursa etki o kadar iyi olur. Bu sadece girdap akımı kayıplarını ve sıcaklık artışını azaltmakla kalmaz, aynı zamanda silikon çelik saclar için malzeme tasarrufu da sağlar. Ancak aslında silikon çelik çekirdekler yaparken. Bu sadece yukarıda belirtilen olumlu faktörlere dayanmamaktadır, çünkü demir çekirdeğin bu şekilde yapılması, çalışma saatlerini büyük ölçüde artıracak ve aynı zamanda demir çekirdeğin etkin kesitini de azaltacaktır. Bu nedenle, transformatör çekirdekleri yapmak için silikon çelik levhalar kullanırken, spesifik durumdan başlamalı, artıları ve eksileri tartmalı ve en iyi boyutu seçmelisiniz.
