In dieser Industriezeit sind Transformatoren eine wichtige Entdeckung, da sie für vielfältige Anforderungen und Grundvoraussetzungen verschiedener Branchen hilfreich sind. Das Prinzip des Transformators liegt ganz in der Energieumwandlung. Abhängig von der Theorie von Elektromagnetische Induktion Faraday erweiterte diese Theorie auf einen Transformator, und auch diese Maschine arbeitet fast nach der gleichen Theorie. Der wesentliche Typ des entdeckten Transformators ist also die Induktionsspule. Während die ersten Wechselstromtransformatoren im Jahr 1870 entwickelt wurden und von da an die Innovation erweitert wurde, um verschiedene Arten von Transformatoren zu erfinden, wie z. B. Kerntransformatoren und Manteltransformatoren und viele andere. Dieser Artikel konzentriert sich hauptsächlich auf die Erklärung des Kerntyps Transformator , seine Arbeitsweise, Konstruktion, Typen und Vorteile.
Was ist ein Kerntransformator?
Bei dem Kerntransformator ist der Magnetkern mit Laminierungen aufgebaut, wodurch ein rechteckiger Rahmen entsteht. Diese Laminierungen haben die Form von L-Streifen, wie im folgenden Bild dargestellt. Um das hohe Maß an Zurückhaltung zu verhindern, das sich an den Verbindungsstellen bildet, an denen die Laminierungen miteinander verbunden sind, wird die andere Schicht unterschiedlich gestapelt, um kontinuierliche Verbindungsstellen zu entfernen. Das Kerntransformator-Diagramm lautet:
Kerntransformator
Konstruktion
Jeder Transformatortyp besteht hauptsächlich aus drei Teilen: Kern, Primärwicklung und Sekundärwicklung.
Das Kernteil ist das wichtige, wo es einen kontinuierlichen magnetischen Weg mit einem Luftspalt auf dem Mindestniveau bietet. Diese besteht aus kunststoffbeschichteten Stahlblechen mit einem hohen Siliziumgehalt. Und auch die laminierten Folien halten die Durchlässigkeit erhöht und minimal Hystereseverluste .
Um die durch Wirbelströme verursachten Verluste zu verringern, wird das Stahlblech mit einem leicht beschichteten Kernplattenpoliermaterial oder durch Abdecken mit einer Oxidschicht auf der Oberfläche geschützt. Die Breite der Laminierung variiert im Bereich zwischen 0,35 mm mit einer Frequenz von 50 Hz bis 0,5 mm mit einer Frequenz von 25 Hz.
Um minimale Lücken zwischen den Schichten zu vermeiden, werden die später Bleche in einer Reihenfolge angeordnet. Diese versetzten Verbindungen werden als Schuppenverbindungen bezeichnet. Und was die Konstruktion des Transformators angeht, so gibt es hier zwei Arten von Konstruktionen: eine vom Kerntyp und die andere vom Manteltyp. Hier konzentrieren wir uns auf die Kerntypkonstruktion.
Bei dem Kerntransformator ist ein Teil des Kernabschnitts durch Wicklungen geschützt. Im Allgemeinen ist der Kernabschnitt des Kerntransformators rechteckig und die Spulen haben entweder eine rechteckige oder eine kreisförmige Form. Beide Wicklungen sind an den gegenüberliegenden Gliedern des Kernabschnitts positioniert.
In den Kerntransformatoren mit großer Größe werden entweder runde oder zylindrisch geformte Spulen verwendet, da die mechanische Fähigkeit der kreisförmigen Spulen größer ist als die der rechteckigen. Diese Wicklungen sind mit einer spiralförmigen Schicht geschützt, bei der mehrere Schichten mit Papier, Stoff, Kühlkanälen oder Micarta-Platten voneinander abgeschirmt sind. Zur Minimierung der Flussleckagen werden beide Wicklungen nacheinander angeordnet, indem ein hochisolierter Zylinder verwendet wird, der in der Abbildung dargestellt ist.
Kerntyp Transformatortypen
Basierend auf der im Transformator verwendeten Laminierung wird der Kerntransformator in zwei Typen eingeteilt und sind
- L-L-Laminierungen
- U-I-Laminierungen
Wenn beide Stanzbleche zusammengelötet werden, bildet dies die erforderliche Kernform des Transformators. Die Form des Transformators wird abhängig von der Nennleistung des Transformators ausgewählt. Bei einer minimalen Nennleistung des Transformators hat die Wicklung entweder eine rechteckige oder eine quadratische Form.
Es wird also ein quadratischer oder rechteckiger Querschnitt verwendet. Der Transformator mit minimaler Nennleistung hat auch eine geringere Stromhaltekapazität Leiter und es ist einfach, den Leiter in diesen Formen abzudecken. Die Verwendung dieser Formen ist auch für Transformatoren mit minimaler Nennleistung wirtschaftlich.
Kerntyp-Laminierungen
Bei großen Transformatoren mit Nennleistung wird der Wicklungsleiter mit dickem Pegel verwendet, um große Strompegel zu handhaben. Es ist etwas kompliziert, den Leiter in die gewünschte Rechteck- oder Quadratform zu drehen. Die kreisförmige Wicklung ist die geeignete Wahl für den riesigen Nenntransformator, um die Verwendung von Kupferleitern zu verbessern.
Während die entsprechende Menge des Raums zwischen dem Kern und der Wicklung ungenutzt bleibt, wenn die runde Wicklung auf einer Kernwicklung mit quadratischem Querschnitt verwendet wird. Um dies zu minimieren, wird der Geschwindigkeitstyp des Querschnittskerns verwendet. Der Schutz verschiedener Formen erfolgt, um einen Kern mit nahezu Querschnitt zu konstruieren. Und dies kann einfach, doppelt oder mehrstufig sein
Vorteile und Nachteile
Das Vor- und Nachteile des Kerns und des Kerntyps des Transformators werden wie folgt erklärt:
Verdienste
Gute mechanische Fähigkeit
Die zylindrisch geformten Wicklungen in den Kerntransformatoren sind durch das symmetrische Kernteil geschützt. Der Ansatz, in den sie eingebaut sind, bietet den Vorteil einer verbesserten mechanischen Fähigkeit im Vergleich zu anderen Arten von Wicklungen. Wie angegeben, ist dieser Kerntransformator unter Verwendung eines halben Teils jeder Wicklung aufgebaut, der rund um jede Wicklung ihres Magnetkreises abgedeckt ist.
Prävention von Eisenverlusten
Die Laminierung eines Kerntransformators ist normalerweise so organisiert, dass eine sich kreuzende Verbindung mit einem zusätzlichen Schutzpaar aufgebaut wird, was die Genauigkeit der Kernbreite erhöht. Das Stapeln der Lamellen bietet auch den Vorteil, dass Eisenverluste und Flussmittellecks ebenfalls minimiert werden.
Geeignet für hohe Frequenzen
Da es mehrere Ebenen der Stahlkaschierung gibt, die durch eine nichtleitende Isolationssubstanz zwischen jeder Schicht geschützt werden, sind die Wirbelströme vorhanden und die Magnetisierungseffekte werden minimiert. Da die dünnen Laminierungen so kompliziert zu konstruieren und auch wirtschaftlich sind, ist die Vorrichtung für einen hohen Bereich von geeignet Frequenzen .
Fehler
Die Nachteile des Kerntransformators umfassen Folgendes.
Nicht für externe Anwendungen geeignet
In Anbetracht des anderen trockenen Transformatortyps ist ein Kerntransformator für externe Anwendungen nicht unbedingt geeignet. Nicht wie Öltransformatoren sind diese nicht vor Korrosion geschützt und haben auch keinen Schutz vor äußeren atmosphärischen Faktoren, da sie ihre inneren Komponenten, insbesondere solche aus Metall, allmählich zerstören können. Es eignet sich besonders für Haushaltsgeräte und Geräte zur Herstellung von Kleinserien, wie z. B. Strombörsen in Innenräumen und Anlagen.
Laut
Ein Kerntransformator und andere Trockentransformatoren weisen hohe Geräuschpegel auf. Es kann sogar hörbare Geräuschentladungen von der Blecharbeit oder elektrische Geräusche erzeugen, die durch Lichtbögen auf den Lamellen entstehen.
Anwendungen
Das Anwendungen des Kerntransformators sind:
Wird in Hochspannungsanwendungen wie Verteiltransformatoren, Auto- und Leistungstransformatoren verwendet.
Hier dreht sich alles um das Konzept eines Kerntransformators. Dieser Artikel enthält eine klare Erläuterung des Kerntransformators, seiner Funktionsweise, Konstruktion, Typen und Vorteile. Wissen, was die sind reale Anwendungen des Kerntransformators ?
