01. Eisenkernwerkstoffe fürLeistungstransformatoren
Als wichtiges Gerät zur Spannungsregelung und Energieübertragung im Stromnetz,Leistungstransformatorbesteht hauptsächlich aus Eisenkern, Wicklung und anderen Komponenten. Der Eisenkern ist das „Herz“ des Leistungstransformators. Aus welchem Material besteht also der Kern eines Leistungstransformators? Um diese Frage zu beantworten, müssen wir zunächst über den Betriebsprozess und das Funktionsprinzip von Leistungstransformatoren nachdenken.
Das Funktionsprinzip von Leistungstransformatoren basiert hauptsächlich auf dem Gesetz der elektromagnetischen Induktion. Im Kern wird dabei ein bestimmter Wert der Wechselspannung (Strom) in eine andere oder mehrere Spannungen (Strom) mit gleicher Frequenz, aber unterschiedlichen Werten umgewandelt. Man kann sagen, dass der gesamte Arbeitsvorgang des Leistungstransformators durch den Eisenkern und die Wicklung abgeschlossen wird. Da das Funktionsprinzip auf elektromagnetischer Induktion beruht, benötigt dieser Kern dann ein Material mit guter magnetischer Leitfähigkeit?
Es gibt jedoch viele Materialien mit magnetischer Leitfähigkeit, wie Siliziumstahl, Titanlegierungen, Kupferlegierungen, Eisenstrontiumtitanat usw. Diese Materialien weisen eine gute magnetische Leitfähigkeit auf. Warum sticht Siliziumstahl hervor und andere Materialien sind nicht die erste Wahl für Transformatorkernmaterialien? Weil es viele Vorteile hat:
1. Siliziumstahl hat eine hohe Permeabilität, woran kein Zweifel besteht, dies allein reicht jedoch nicht aus.
2. Siliziumstahl weist einen geringen Eisenverlust auf. Im Vergleich zu anderen Materialien ist sein Eisenverlust viel geringer. Dies ist einer der Hauptgründe dafür, dass Siliziumstahlbleche als Kernmaterial für Transformatoren verwendet werden.
3. Die Hystereseleistung von Siliziumstahl ist besser und er kann unter der Einwirkung eines Magnetfelds schnell wackeln, sodass der Hystereseverlust viel geringer ist als bei anderen Materialien.
4. Die Korrosionsbeständigkeit von Siliziumstahl ist gut und er weist eine hohe Korrosionsbeständigkeit gegenüber einigen chemischen Außenumgebungen auf.
5. Die Materialkosten sind moderat. Obwohl der Preis für Siliziumstahlblech relativ hoch ist, ist seine Kosteneffizienz in Anbetracht seiner hervorragenden Leistung und langen Lebensdauer immer noch sehr hoch.
6. Siliziumstahl verfügt über eine gewisse mechanische Festigkeit und kann die Wicklung und andere Komponenten des Transformators tragen.
