السيليكون الصلب في المحولات

المكونات الرئيسية للمحول هي القلب الحديدي والملفات. يتكون القلب بشكل أساسي من صفائح فولاذية من السيليكون. مع محتوى السيليكون الذي يتراوح من 0.8% إلى 4.8%، فإنها تمتلك نفاذية مغناطيسية قوية.

-صفائح فولاذية من السيليكون مقطوعة مسبقًا

عندما يعمل المحول، فإنه يتكبد خسائر في نقل الطاقة. هناك نوعان رئيسيان من الخسائر: الأول هو فقدان النحاس، والذي يحدث بسبب مقاومة اللفات؛ وفقدان الحديد الآخر، الذي ينشأ داخل صفائح الفولاذ السيليكون. يحدث فقدان الحديد نفسه بسبب ظاهرتين رئيسيتين: فقدان التباطؤ وفقدان التيار الدوامي.

 

منحنى تباطؤ المحولات

فقدان التباطؤ هو فقدان الحديد الذي يحدث بسبب ظاهرة التباطؤ أثناء عملية مغنطة قلب الحديد. يتناسب حجم هذه الخسارة بشكل مباشر مع المساحة المحاطة بحلقة تباطؤ المادة. يحتوي الفولاذ السيليكوني على حلقة تباطؤ ضيقة، لذا فإن استخدامه في قلب المحول يؤدي إلى فقدان تباطؤ أقل.

 

المحول الدوامي-الخسارة الحالية

يحدث فقدان تيار إيدي بسبب التيارات المتداولة المستحثة داخل المادة الأساسية بواسطة التدفق المغناطيسي المتناوب. تتدفق هذه التيارات في مستويات متعامدة مع التدفق المغناطيسي وتؤدي أيضًا إلى توليد الحرارة. ولتقليل هذا الفقد، يتم إنشاء القلب الحديدي باستخدام صفائح فولاذية من السيليكون، مما يزيد من المقاومة في مسار التيارات الدوامة.

 

 

تحدد صفائح السيليكون الفولاذية فقدان الطاقة للمحول. وكما ذكر أعلاه، فإن حجمها وشكلها من العوامل المهمة التي تؤثر على فقدان الطاقة. من الناحية النظرية، كلما كانت صفائح فولاذ السيليكون أرق وكلما كانت الشرائط المغلفة أضيق، كان التأثير أفضل. ومع ذلك، يجب أيضًا مراعاة كفاءة التصفيح والمقطع العرضي الفعال-. عادةً، تستخدم قلوب المحولات صفائح فولاذية من السيليكون المدرفلة على البارد، وغالبًا ما تكون على شكل "E" أو "I"، بسمك قياسي يبلغ 0.35 مم.

قلب المحولات المغمورة بالزيت

تعمل المحولات على مبدأ الحث الكهرومغناطيسي. يتم لف ملفين، أولي وثانوي، حول قلب حديدي مغلق. عندما يتم تطبيق جهد متناوب على الملف الأولي، يتدفق تيار متناوب من خلاله، مما يخلق قوة دافعة مغناطيسية (MMF). يقوم MMF هذا بتشغيل تدفق مغناطيسي رئيسي متناوب عبر قلب السيليكون الصلب.

وفقا لقانون لينز، فإن التدفق المغناطيسي الناتج عن التيار المستحث سوف يعارض التغير في التدفق المغناطيسي الأصلي. عندما يزداد التدفق المغناطيسي الأولي، فإن التدفق المغناطيسي الناتج عن التيار المستحث يعارضه، ويظهر مستوى جهد متناوب أقل - في الملف الثانوي.

أ. انخفاض فقدان الحديد.هذا هو المؤشر الأكثر أهمية للجودة. تصنف المعايير العالمية الدرجات بناءً على قيم فقدان الحديد بشكل أساسي. كلما انخفض فقدان الحديد، كلما ارتفعت الدرجة وكانت الجودة أفضل.

ب. الحث المغناطيسي العالي.إن صفائح السيليكون الفولاذية التي يمكنها تحقيق تحريض مغناطيسي أعلى تحت نفس المجال المغناطيسي ستؤدي إلى نوى محولات أصغر وأخف وزنًا. وهذا بدوره يوفر فولاذ السيليكون والأسلاك النحاسية والمواد العازلة.

ج. عامل تكديس عالي.تعمل الأسطح الملساء والمسطحة والسمك الموحد في صفائح فولاذ السيليكون على تحسين كثافة تعبئة القلب. وهذا يؤدي إلى زيادة في كفاءة الفضاء والأداء المغناطيسي.

ورشة عمل VKE لقطع الفولاذ السيليكوني

د. أداء اللكم الجيد.هذه الخاصية مهمة بشكل خاص لتصنيع النوى المستخدمة في المحركات الصغيرة والصغرى.

E. التصاق جيد وقابلية اللحام للطبقة العازلة للسطح.يعد الطلاء العازل المتين الذي يلتصق جيدًا ويسمح باللحام الموثوق به أمرًا ضروريًا للتجميع والأداء الأساسي.

F. مقاومة الشيخوخة المغناطيسية.يجب أن تحافظ المادة على خصائص مغناطيسية مستقرة مع مرور الوقت وتحت ضغوط التشغيل.

G. شرط التسليم المطلوب.يجب توفير صفائح الفولاذ السيليكونية بعد عمليات التلدين والتخليل لضمان الخواص المغناطيسية والميكانيكية المثلى.