什么是變壓器鐵芯？

變壓器鐵芯是變壓器的主要部件之一，由磁性材料制成，可有效傳輸磁通量（磁流）。

變壓器是一種升高或降低電力電壓的裝置，鐵芯是基于電磁感應(yīng)原理有效傳輸能量所必需的。

變壓器包括線圈（繞組）和鐵芯。當電流流過初級繞組時，產(chǎn)生磁通量，磁通量通過鐵芯感應(yīng)到次級繞組中。鐵芯起到平滑該磁通流動的作用。由于鐵芯具有高磁導(dǎo)率，因此它的設(shè)計目的是傳輸磁通量而不會逸出，并最大限度地減少功率損耗。

變壓器鐵芯的應(yīng)用

變壓器鐵芯在變壓器使用的各個領(lǐng)域中發(fā)揮著重要作用。主要用途如下。

1.輸配電網(wǎng)絡(luò)

發(fā)電廠產(chǎn)生的電力以高壓傳輸，但在家庭和辦公室使用時必須降低電壓。變壓器鐵芯有效地轉(zhuǎn)換電網(wǎng)內(nèi)的電壓，確保穩(wěn)定的供電。

2.家用電器

許多電器，如微波爐、空調(diào)、冰箱等都配備有小型變壓器。這些變壓器具有鐵芯，可將其轉(zhuǎn)換為適當?shù)碾妷簛聿僮髟O(shè)備。

3.工業(yè)設(shè)備

在工廠中，變壓器被用作向大型電機和機器供電的設(shè)備。由于要求高輸出、高效率，鐵芯的性能決定了工業(yè)變壓器的質(zhì)量。

4.電子電路供電設(shè)備

電子設(shè)備和計算機需要電源電路來獲得穩(wěn)定的電壓。變壓器鐵芯還用于開關(guān)電源和交流適配器。

變壓器鐵芯原理

變壓器鐵芯根據(jù)電磁感應(yīng)原理工作。電磁感應(yīng)基于英國物理學(xué)家邁克爾·法拉第發(fā)現(xiàn)的定律。

電磁感應(yīng)的基本原理

1.初級側(cè)流過交流電流

當交流電流流過變壓器的初級繞組時，其周圍會產(chǎn)生交變磁場。

2.磁通通過鐵芯傳輸?shù)酱渭墏?cè)

由于鐵芯具有高磁導(dǎo)率，磁通量有效地穿過鐵芯并到達次級繞組。

3.次級側(cè)感應(yīng)電壓

當磁通量穿過次級繞組時，根據(jù)法拉第定律，次級繞組中會感應(yīng)出電壓。決定感應(yīng)電壓的是初級繞組和次級繞組之間的匝數(shù)比。

鐵芯高效傳輸磁通量，以最小的能量損失實現(xiàn)電壓轉(zhuǎn)換。

減少鐵損

變壓器鐵芯中發(fā)生稱為“鐵損”的能量損失。鐵損包括磁滯損耗和渦流損耗。

•磁滯損耗

在反復(fù)磁化和退磁過程中，由于鐵芯材料的磁性而消耗能量。

•渦流損耗

當交流磁通在鐵芯內(nèi)部流動時，會產(chǎn)生感應(yīng)電流，從而導(dǎo)致發(fā)熱損失。

為了減少這些鐵損，通過層壓薄磁鋼板對鐵芯進行絕緣，以抑制渦流的產(chǎn)生。

變壓器鐵芯的種類

根據(jù)用途和結(jié)構(gòu)，變壓器鐵芯有多種類型。根據(jù)結(jié)構(gòu)的不同，有“帶狀磁芯”、“沖孔磁芯”和“卷繞磁芯”。

1.剝?nèi)ヨF芯

帶狀鐵芯是將薄電磁鋼板切成一定形狀，疊成帶狀而制成的鐵芯。主要用于大容量變壓器，通過層壓絕緣鋼板，最大限度地減少渦流的產(chǎn)生，從而降低鐵損。適用于較大的變壓器，堆疊條形鋼板可以使磁通有效通過。制造成本相對較低。

2.沖孔鐵芯

沖孔磁芯是通過使用壓力機將磁鋼片沖制成特定形狀而制造的。主要用于小型變壓器和電力變壓器。鐵芯形狀均勻，精度高，易于制造。適用于小型變壓器和電子設(shè)備用變壓器，可通過沖壓加工進行批量生產(chǎn)。

3. 卷繞鐵芯

繞線鐵芯是將薄電磁鋼帶卷繞成線圈而制成的鐵芯。將整個鐵心用合成樹脂粘合后，切成兩處，插入繞組，對鐵心加壓并對接。對接可使磁通順利流動，減少鐵損。

除結(jié)構(gòu)分類外，還有根據(jù)鐵芯形狀分類的類型。 Tetsushin 在英語中表達為 core。

1.Troidal磁芯（環(huán)形磁芯）

環(huán)形磁芯是環(huán)形磁芯。由于磁場是沿周向產(chǎn)生的，因此環(huán)形磁芯是理想的形狀。另一方面，使用自動機器對其進行機械上弦比較困難，因此常常需要手工上弦。

2.EE核心、EI核心

鐵芯部分的形狀如字母E和I。這兩部分結(jié)合起來就像一個鐵芯。缺點是兩鐵芯之間有間隙，會產(chǎn)生漏磁通。

3. 能效比核心

EER磁芯是EE磁芯的改進版，中心柱部分由方柱改為圓柱體。優(yōu)點是比EE芯和EI芯更容易纏繞粗線，并且線的粘附力也得到提高。

4.PQ核心

PQ磁芯是EER磁芯的進一步改進，中心支柱仍為圓柱形，但兩側(cè)支柱的橫截面積加寬。是比較流行的形狀。