ટ્રાન્સફોર્મરનો આયર્ન કોર

 

ટ્રાન્સફોર્મરમાં ચુંબકીય સર્કિટનો મુખ્ય ભાગ કોર છે. તે સામાન્ય રીતે હોટ રોલ્ડ અથવા કોલ્ડ રોલ્ડ સિલિકોન સ્ટીલ શીટ્સથી બનેલું હોય છે જેમાં ઉચ્ચ સિલિકોન સામગ્રી હોય છે અને સપાટી ઇન્સ્યુલેટિંગ પેઇન્ટથી કોટેડ હોય છે. આયર્ન કોર અને તેની આસપાસની કોઇલ સંપૂર્ણ ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક ઇન્ડક્શન સિસ્ટમ બનાવે છે. પાવર ટ્રાન્સફોર્મર દ્વારા પ્રસારિત થતી શક્તિની માત્રા આયર્ન કોરની સામગ્રી અને ક્રોસ-વિભાગીય વિસ્તાર પર આધારિત છે.

 

 

2.1 ઘા કોર અને લેમિનેટેડ કોર

2.1.1 ઘા આયર્ન કોર

ઘાના કોરનો ઉપયોગ સામાન્ય રીતે નાના અને મધ્યમ કદના ટ્રાન્સફોર્મર્સ (1000kVA ની નીચે), ટ્રાન્સફોર્મર્સ, મેગ્નેટિક એમ્પ્લીફાયર અને લિકેજ પ્રોટેક્ટરના શૂન્ય ક્રમ વર્તમાન ટ્રાન્સફોર્મર્સમાં થાય છે.

 

ઘાના કોર માટે વપરાતી સામગ્રી અતિ-પાતળી કોલ્ડ-રોલ્ડ સિલિકોન સ્ટીલ શીટ છે જેમાં ઉચ્ચ અભેદ્યતા અને નરમ ચુંબકીય પટ્ટી જેમ કે પરમલોય છે. સિલિકોન સ્ટીલ શીટની જાડાઈ 0.18~0.30 છે; પરમાલોય સ્ટ્રીપની જાડાઈ 0.03~0.10mm છે. નાના અને મધ્યમ કદના ટ્રાન્સફોર્મર્સને ઉદાહરણ તરીકે લેતા, ઘા કોરનો ઉપયોગ નીચેના ફાયદા ધરાવે છે:

1) સમાન પરિસ્થિતિઓમાં, લેમિનેટેડ કોરની તુલનામાં ઘાના કોરનું નો-લોડ નુકશાન 7% થી 10% સુધી ઘટે છે; નો-લોડ પ્રવાહ 50% ~ 75% ઘટાડી શકાય છે.

2) ઘાનો કોર ખૂબ જ પાતળા ઉચ્ચ-અભેદ્યતા કોલ્ડ-રોલ્ડ સિલિકોન સ્ટીલ શીટ્સથી બનેલો હોઈ શકે છે, જે ઓછા નુકસાન સાથે ટ્રાન્સફોર્મર્સનું ઉત્પાદન કરી શકે છે.

3) ઘાના કોરમાં સારી પ્રક્રિયાક્ષમતા છે, શીરીંગ કચરો નથી, અને ઉપયોગ દર લગભગ 100% છે. તે યાંત્રિક કામગીરીને પણ અપનાવી શકે છે, સ્ટેકીંગ પ્રક્રિયાને દૂર કરી શકે છે અને ઉત્પાદન કાર્યક્ષમતા લેમિનેટેડ કોર કરતા 5 થી 10 ગણી વધારે છે.

4) ઘાનો કોર પોતે જ સંપૂર્ણ છે, તેને સપોર્ટ પાર્ટ્સને ક્લેમ્પિંગ દ્વારા ઠીક કરવાની જરૂર નથી, અને તેમાં સંયુક્ત નથી, તેથી લેમિનેટેડ કોર જેવી જ પરિસ્થિતિઓમાં, ટ્રાન્સફોર્મરનો અવાજ 5~10dB ઘટાડી શકાય છે.

5) ઘા કોર સિંગલ-ફેઝ ટ્રાન્સફોર્મરની પ્રક્રિયા ગુણાંક લગભગ 1.1 છે; 1.15 ની નીચે ત્રણ-તબક્કા; લેમિનેટેડ આયર્ન કોરો માટે, નાની ક્ષમતાનો પ્રક્રિયા ગુણાંક લગભગ 1.45 છે, અને મોટી ક્ષમતાનો પ્રક્રિયા ગુણાંક લગભગ 1.15 છે. તેથી, ઘા કોર ખાસ કરીને નાના અને મધ્યમ કદના ટ્રાન્સફોર્મર્સ માટે યોગ્ય છે.

 

 

2.1.2 લેમિનેટેડ આયર્ન કોરો

વ્યાખ્યા

લેમિનેટેડ આયર્ન કોર એ પાવર ટ્રાન્સફોર્મર્સ, ઇન્ડક્ટર્સ, ટ્રાન્સફોર્મર્સ અને અન્ય પાવર સાધનોમાં વપરાતો મુખ્ય ઘટક છે. તે બહુવિધ શીટ્સથી બનેલું છે, ઉચ્ચ અભેદ્યતા અને ઓછી હિસ્ટેરેસીસ નુકશાન સાથે, જે અસરકારક રીતે સાધનની કાર્યક્ષમતા અને પ્રદર્શન સ્થિરતાને સુધારી શકે છે.

 

લેમિનેટેડ આયર્ન કોરનું માળખું

લેમિનેટેડ કોરમાં બહુવિધ શીટ્સ હોય છે, જે પ્રત્યેક સિલિકોન સ્ટીલ જેવી અત્યંત અભેદ્ય સામગ્રીથી બનેલી હોય છે. આ શીટ્સને એક માળખું બનાવવા માટે ઇન્સ્યુલેટીંગ સામગ્રી દ્વારા અલગ કરવામાં આવે છે. લેમિનેટેડ આયર્ન કોરો સામાન્ય રીતે લંબચોરસ અથવા ગોળાકાર આકારના હોય છે જે વિવિધ સાધનોની જરૂરિયાતોને અનુરૂપ હોય છે. લેમિનેટેડ આયર્ન કોરની ઉત્પાદન પ્રક્રિયામાં, શીટની જાડાઈ, ઇન્સ્યુલેશન સામગ્રીની પસંદગી અને તેની કામગીરી અને વિશ્વસનીયતાને સુનિશ્ચિત કરવા માટે પ્રક્રિયા પ્રક્રિયા જેવા પરિબળોને ધ્યાનમાં લેવું પણ જરૂરી છે. આયર્ન કોર ટ્રાન્સફોર્મરમાં બંધ ચુંબકીય સર્કિટ બનાવે છે, અને તે ઇન્સ્ટોલેશન કોઇલનું હાડપિંજર પણ છે, જે ટ્રાન્સફોર્મરની ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક કામગીરી અને યાંત્રિક શક્તિ માટે ખૂબ જ મહત્વપૂર્ણ ભાગ છે. આયર્ન કોર એ ટ્રાન્સફોર્મરનો ચુંબકીય સર્કિટ ભાગ છે, જે આયર્ન કોર કોલમ (કૉલમ પર વિન્ડિંગ સેટ) અને આયર્ન યોક (ક્લોઝ્ડ મેગ્નેટિક સર્કિટ બનાવવા માટે આયર્ન કોરને જોડતો) બનેલો છે. એડી કરંટ અને હિસ્ટેરેસીસ નુકશાન ઘટાડવા અને ચુંબકીય સર્કિટની ચુંબકીય વાહકતા સુધારવા માટે, આયર્ન કોર {{0}}.35mm ~ 0.5mm જાડા સિલિકોન સ્ટીલ શીટથી બનેલો છે જે ઇન્સ્યુલેટીંગ પેઇન્ટ સાથે કોટેડ છે. નાના ટ્રાન્સફોર્મર કોર વિભાગ લંબચોરસ અથવા ચોરસ છે, અને મોટા ટ્રાન્સફોર્મર કોર વિભાગ સ્ટેપ્ડ છે, જે જગ્યાનો સંપૂર્ણ ઉપયોગ કરવા માટે છે.

 

લેમિનેટેડ મુખ્ય લક્ષણો

લેમિનેટેડ કોર ટ્રાન્સફોર્મરનો કોર અને વિન્ડિંગ અલગ-અલગ ઉત્પાદિત હોવાથી, કોરને પહેલા સ્ટેક કરવામાં આવે છે, અને પછી ઉપલા યોકને દૂર કરવામાં આવે છે, અને પછી કોર ઇન્સ્યુલેશન અને કોઇલ ફીટ કરવામાં આવે છે, અને કોઇલ અને કોર પોસ્ટને કૌંસ વડે સપોર્ટ કરવામાં આવે છે, અને છેવટે શરીરની એસેમ્બલી પૂર્ણ કરવા માટે લોખંડની ઝૂંસરી નાખવામાં આવે છે.

 

લેમિનેટેડ કોર ટ્રાન્સફોર્મરની રચનામાં નીચેની લાક્ષણિકતાઓ છે:

1. કોરની ક્લેમ્પિંગ દિશા એ કોર શીટની જાડાઈની દિશા છે, જે કોરને સારી રીતે ક્લેમ્પ કરી શકે છે;

2. ડબલ-લેયર સિલિન્ડ્રિકલ કોઇલ માટે, કોઇલના આંતરિક સ્તરમાં કોઇલ હાડપિંજર નથી;

3. કારણ કે ઇન્સ્ટોલેશન દરમિયાન ઉપલા આયર્ન યોકને દૂર કરવામાં આવે છે, કોર કોલમ અને કોઇલને સ્ટે સાથે સરળતાથી કડક કરી શકાય છે;

4. કોઇલ અલગથી ઘા છે, અને કોઇલને વિન્ડિંગ પછી અલગથી ડુબાડી શકાય છે.

 

 

2.1.3 ત્રિ-પરિમાણીય ત્રિકોણાકાર ઘા કોર, લેમિનેટેડ કોર અને ફ્લેટ ઘા કોર ની સરખામણી

1) ત્રિ-પરિમાણીય ત્રિકોણાકાર ઘા આયર્ન કોર

ત્રિ-પરિમાણીય ઘા કોર: એક જ ભૌમિતિક કદના ત્રણ સિંગલ-ફ્રેમ ઘા કોરોથી બનેલા આયર્ન કોરની ત્રિકોણાકાર ત્રિ-પરિમાણીય ગોઠવણી.

ત્રિ-પરિમાણીય ઘા કોર ટ્રાન્સફોર્મર: ચુંબકીય સર્કિટ તરીકે ત્રિ-પરિમાણીય ઘા કોર સાથે વિતરણ ટ્રાન્સફોર્મર.

પ્રક્રિયાની વિશેષતાઓ: સમગ્ર આયર્ન કોર ત્રણ સરખા સિંગલ ફ્રેમ્સથી બનેલું છે, અને આયર્ન કોરના ત્રણ મુખ્ય સ્તંભો સમબાજુ ત્રિકોણમાં ગોઠવાયેલા છે. દરેક એક ફ્રેમ ક્રમિક રીતે ઘા કરવામાં આવેલા ટ્રેપેઝોઇડલ સામગ્રીના પટ્ટાઓથી બનેલી છે. વિન્ડિંગ પછી સિંગલ ફ્રેમનો ક્રોસ સેક્શન અર્ધ-ગોળાકારની નજીક છે, અને વિભાજન પછીનો ક્રોસ સેક્શન સમગ્ર વર્તુળ અર્ધ-બહુકોણની ખૂબ નજીક છે. સિંગલ ફ્રેમના વિવિધ કદના ટ્રેપેઝોઇડલ મટિરિયલ બેલ્ટને ખાસ ફોલ્ડિંગ લાઇન કટીંગ મશીન દ્વારા ઘા કરવામાં આવે છે. આ પ્રકારની કટીંગ પ્રોસેસિંગ મટીરીયલ પ્રોસેસિંગ વગર કરી શકાય છે, એટલે કે જ્યારે કટિંગ થાય છે, ત્યારે મટીરીયલનો ઉપયોગ દર 100% છે.

 

2) લેમિનેટેડ આયર્ન કોર

લેમિનેટેડ આયર્ન કોર: તે રેખાંશ શીયર પ્રોડક્શન લાઇન અને ટ્રાંસવર્સ શીયર પ્રોડક્શન લાઇનથી બનેલું છે, અને સિલિકોન સ્ટીલ સ્ટ્રીપને સિલિકોન સ્ટીલ શીટના ચોક્કસ આકારમાં પ્રક્રિયા કરવામાં આવે છે, અને પછી સિલિકોન સ્ટીલ શીટને ચોક્કસ રીતે સ્ટેક કરવામાં આવે છે.

લેમિનેટેડ કોરમાં ત્રણ ગેરફાયદા છે:

ચુંબકીય સર્કિટમાં ઘણા સાંધાઓ દ્વારા રચાયેલી હવાના અંતર હોય છે, જે ચુંબકીય સર્કિટના ચુંબકીય પ્રતિકારને વધારે છે, જેનાથી નુકસાન અને નો-લોડ પ્રવાહ વધે છે.

કેટલાક સ્થળોએ ચુંબકીય સર્કિટની દિશા સિલિકોન સ્ટીલ સ્ટ્રીપની ઉચ્ચ ચુંબકીય અભેદ્યતાની દિશા સાથે અસંગત છે.

સ્લાઇસેસ વચ્ચે ચુસ્તતાનો અભાવ માત્ર લેમિનેશન ગુણાંકને ઘટાડે છે, પરંતુ વધુ અગત્યનું, અવાજ વધારે છે.

નુકશાન પર પ્રક્રિયાની અસર

લોન્ગીટ્યુડિનલ શીયર અને ટ્રાંસવર્સ શીયર યાંત્રિક તાણમાં વધારો કરે છે

ખૂણામાં ચુંબકીય સર્કિટની દિશા ચુંબકીય વાહકતાની દિશા સાથે અસંગત છે, જે નુકસાનને મોટા પ્રમાણમાં વધારે છે

સાંધા નુકસાનમાં વધારો કરે છે, ખાસ કરીને નો-લોડ વર્તમાનમાં વધારો

પ્રક્રિયા ગુણાંક 1.15 ~ 1.3 છે

 

3) ચુંબકીય સર્કિટ પર રચનાનો પ્રભાવ

એર ગેપ સાથેના પરંપરાગત સ્ટેક કોરમાં, એસી તબક્કા વચ્ચેનું જોડાણ ચુંબકીય સર્કિટ એબી તબક્કા અને બીસી તબક્કાના ચુંબકીય સર્કિટ કરતાં દેખીતી રીતે 1/2 લાંબુ છે, તેથી ચુંબકીય સર્કિટ અસંતુલિત છે, અને ACના ચુંબકીય પ્રતિકારમાં ઘટાડો થાય છે. તબક્કો મોટો છે. જ્યારે ટ્રાન્સફોર્મર પર ત્રણ-તબક્કાનો વોલ્ટેજ લાગુ કરવામાં આવે છે, ત્યારે કોર ત્રણ તબક્કાના સંતુલિત ચુંબકીય પ્રવાહ φA, φB અને φC ઉત્પન્ન કરે છે.

જ્યારે ત્રણ-તબક્કાના સંતુલનનો ચુંબકીય પ્રવાહ અસંતુલિત ચુંબકીય સર્કિટમાંથી પસાર થાય છે, ત્યારે A અને C તબક્કાઓનો ચુંબકીય વોલ્ટેજ ડ્રોપ મોટો હોય છે, જે ત્રણ-તબક્કાના વોલ્ટેજ સંતુલનને અસર કરે છે. ચુંબકીય સર્કિટમાં આ અસંતુલન એ પ્લાનર ટ્રાન્સફોર્મર્સ માટે અદમ્ય માળખાકીય ખામી છે.

 

4) સપાટ ઘા આયર્ન કોર

ફ્લેટ ઘા કોર: ઘા કોરો સાથે એક અથવા વધુ સિંગલ ફ્રેમ્સ ધરાવતી સપાટ ગોઠવાયેલ આયર્ન કોર.

પ્રક્રિયાની વિશેષતાઓ: સપાટ ઘાના કોરને પહેલા બે નાની આંતરિક ફ્રેમ પર ઘા કરવામાં આવે છે, બે આંતરિક ફ્રેમના મિશ્રણ પછી ઘા કરવામાં આવે છે, અને પછી તેની બાહ્ય રચનામાં મોટી બાહ્ય ફ્રેમ પર ઘા કરવામાં આવે છે, સપાટ ઘા કોરના ત્રણ મુખ્ય સ્તંભો ગોઠવાય છે. વિમાનમાં.

સપાટ ઘા કોર સ્ટ્રક્ચર ખામી

ફ્લેટ ઘા કોર અને લેમિનેટેડ કોર જેવા જ, ત્રણ કોર કૉલમ એક પ્લેનમાં ગોઠવાયેલા છે, જેથી ત્રણ કોર કૉલમની ચુંબકીય સર્કિટ લંબાઈ અસંગત છે: મધ્યમ કૉલમની ચુંબકીય સર્કિટ લંબાઈ ટૂંકી છે, ચુંબકીય સર્કિટ બે બાજુના સ્તંભોની લંબાઈ લાંબી છે, અને સરેરાશ ચુંબકીય સર્કિટ લંબાઈ લગભગ 20% છે, જેના પરિણામે નો-લોડ નુકશાનમાં મોટો તફાવત ત્રણ મુખ્ય સ્તંભો, મધ્યમ સ્તંભનું નો-લોડ નુકશાન ઓછું છે, અને બે બાજુના સ્તંભોનું નો-લોડ નુકશાન મોટું છે, જેના પરિણામે ત્રણ તબક્કામાં અસંતુલન થાય છે.

 

 

2.2 સિંગલ-ફેઝ અને થ્રી-ફેઝ કોરો

સિંગલ-ફેઝ કોરમાં સિંગલ બે-કૉલમ લેમિનેટેડ કોર હોય છે. સિંગલ-ફેઝ સિંગલ-કૉલમ સાઇડ-યોક ટાઇપ ફોર-કૉલમ કોર, સિંગલ-ફેઝ ડબલ-કૉલમ ટાઇપ લેમિનેટેડ કોર અને સિંગલ-ફેઝ રેડિયન્ટ ટાઇપ લેમિનેટ કોર છે. ત્રણ-તબક્કાના કોર ચાર પ્રકારના હોય છે: થ્રી-ફેઝ કોલમ લેમિનેટેડ કોર, થ્રી-ફેઝ સાઇડ-યોક ફાઇવ-કૉલમ કોર, થ્રી-ફેઝ ડબલ-ફ્રેમ લેમિનેટેડ કોર અને થ્રી-ફેઝ રિએક્ટર લેમિનેટ કોર.

આયર્ન કોર બે ભાગો ધરાવે છે: એક આયર્ન કોર કોલમ અને આયર્ન યોક. કોર કોલમ વિન્ડિંગથી ઢંકાયેલો છે, અને આયર્ન યોક બંધ ચુંબકીય સર્કિટ બનાવવા માટે કોર કોલમને જોડે છે. ટ્રાન્સફોર્મરની મુખ્ય યોજના આકૃતિ 1 માં દર્શાવવામાં આવી છે, આકૃતિ 1a એ સિંગલ-ફેઝ ટ્રાન્સફોર્મર છે, આકૃતિ 1b એ ત્રણ-તબક્કાનું ટ્રાન્સફોર્મર છે, કોર સ્ટ્રક્ચરને બે ભાગમાં વિભાજિત કરી શકાય છે, C એ કોઇલનો ભાગ છે, જેને કહેવાય છે મુખ્ય કૉલમ. Y નો ઉપયોગ ચુંબકીય સર્કિટના ભાગને બંધ કરવા માટે થાય છે, જેને યોક કહેવાય છે. સિંગલ-ફેઝ ટ્રાન્સફોર્મરમાં બે કોર કૉલમ છે, અને ત્રણ-તબક્કાના ટ્રાન્સફોર્મરમાં ત્રણ કોર કૉલમ છે.

 

 

કારણ કે ટ્રાન્સફોર્મર કોરમાં ચુંબકીય પ્રવાહ એક વૈકલ્પિક ચુંબકીય પ્રવાહ છે, એડી વર્તમાન નુકશાનને ઘટાડવા માટે, ટ્રાન્સફોર્મર કોર સામાન્ય રીતે સિલિકોન સ્ટીલ શીટ્સનો બનેલો હોય છે જેમાં મોટા પ્રતિકારકતા સાથે ચોક્કસ કદની આયર્ન ચિપમાં સિલિકોન સ્ટીલ શીટ્સ બનેલી હોય છે. આયર્ન કોરને જરૂરી આકાર અને કદમાં કાપવામાં આવે છે, અને પછી પંચિંગ શીટને આમાં જોડવામાં આવે છે. ઓવરલેપિંગ માર્ગ. આકૃતિ 2a સિંગલ-ફેઝ ટ્રાન્સફોર્મરનો આયર્ન કોર બતાવે છે, દરેક સ્તર 4 પંચીંગ પીસ ધરાવે છે. આકૃતિ 2b ત્રણ-તબક્કાના ટ્રાન્સફોર્મરનો આયર્ન કોર બતાવે છે, દરેક સ્તર 6 ટુકડાઓથી બનેલું છે, અને ચિપના દરેક બે સ્તરોનું સંયોજન ચુંબકીય સર્કિટના દરેક સ્તરના સાંધાને સ્તબ્ધ કરવા માટે એક અલગ વ્યવસ્થા લાગુ કરે છે. આ એસેમ્બલી પદ્ધતિને ઓવરલેપિંગ એસેમ્બલી કહેવામાં આવે છે, અને આ એસેમ્બલી સ્ટીલ શીટ અને સ્ટીલ શીટ વચ્ચે એડી વર્તમાન પ્રવાહને ટાળી શકે છે. અને પંચિંગના દરેક સ્તરને ગૂંથેલા હોવાને કારણે, આયર્ન કોરને દબાવતી વખતે રચનાને સરળ બનાવવા માટે ઓછા ફાસ્ટનર્સનો ઉપયોગ કરી શકાય છે. એસેમ્બલી દરમિયાન, પંચિંગ પ્લેટોને પ્રથમ આખું આયર્ન કોર બનાવવા માટે સ્ટેક કરવામાં આવે છે, અને પછી નીચલા આયર્ન યોકને ક્લેમ્બ કરવામાં આવે છે, કોર કૉલમને ખુલ્લા કરવા માટે ઉપલા આયર્ન યોક પંચિંગ પ્લેટને દૂર કરવામાં આવે છે, પ્રિફેબ્રિકેટેડ વિન્ડિંગ કોર કૉલમ પર મૂકવામાં આવે છે, અને અંતે કાઢવામાં આવેલ ઉપલા આયર્ન યોક પંચિંગ પ્લેટ દાખલ કરવામાં આવે છે.

 

 

2.3 શેલ અને કોર કોરો

આયર્ન કોરમાં ક્લેડ વિન્ડિંગના ભાગને "કોર કૉલમ" કહેવામાં આવે છે, અને બિન-આચ્છાદિત વિન્ડિંગનો ભાગ જે ફક્ત ચુંબકીય સર્કિટની ભૂમિકા ભજવે છે તેને "આયર્ન યોક" કહેવામાં આવે છે. જ્યાં આયર્ન કોર વિન્ડિંગની આસપાસ હોય છે, તેને શેલ પ્રકાર કહેવામાં આવે છે; જ્યાં વિન્ડિંગ કોર કોલમને ઘેરે છે તેને કોર પ્રકાર કહેવામાં આવે છે. શેલ ટાઈપ અને કોર ટાઈપની પોતાની વિશેષતાઓ હોય છે, પરંતુ આયર્ન કોર દ્વારા નિર્ધારિત ટ્રાન્સફોર્મર ઉત્પાદન પ્રક્રિયા ખૂબ જ અલગ હોય છે, અને એકવાર ચોક્કસ માળખું પસંદ થઈ જાય તે પછી સ્ટ્રક્ચર તરફ વળવું મુશ્કેલ છે. આપણા દેશમાં મોટાભાગના ટ્રાન્સફોર્મર કોર સ્ટેક્ડ કોર પ્રકાર અપનાવે છે.

આયર્ન કોરમાં વિન્ડિંગની ગોઠવણી અનુસાર, ટ્રાન્સફોર્મરને મુખ્ય પ્રકાર અને શેલ પ્રકારમાં વહેંચવામાં આવે છે. તફાવત મુખ્યત્વે ચુંબકીય સર્કિટના વિતરણમાં છે, શેલ ટ્રાન્સફોર્મર કોરનું યોક કોઇલની આસપાસ હોય છે, કોર ટ્રાન્સફોર્મર કોર મોટાભાગે કોઇલમાં હોય છે, કોઇલની બહાર લોખંડના યોકનો માત્ર એક ભાગ હોય છે, જેનો ઉપયોગ ચુંબકીય સર્કિટ બનાવવા માટે થાય છે. સર્કિટ

 

 

 

જ્યારે ટ્રાન્સફોર્મર સામાન્ય કામગીરીમાં હોય છે, ત્યારે આયર્ન કોર લોખંડની ખોટના અસ્તિત્વને કારણે ગરમી ઉત્પન્ન કરશે, અને આયર્ન કોરનું વજન અને વોલ્યુમ જેટલું વધારે હશે, તેટલી વધુ ગરમી ઉત્પન્ન થશે. ટ્રાન્સફોર્મર તેલનું તાપમાન 95 ડિગ્રીથી ઉપરનું હોય તે વયમાં સરળ હોય છે, તેથી કોર સપાટીનું તાપમાન શક્ય હોય ત્યાં સુધી આ તાપમાનની નીચે નિયંત્રિત હોવું જોઈએ, જેના માટે કોરની ગરમીને ઝડપથી દૂર કરવા માટે કોરની ગરમીના વિસર્જનની રચનાની જરૂર છે. હીટ ડિસીપેશન માળખું મુખ્યત્વે આયર્ન કોરની ગરમીના વિસર્જનની સપાટીને વધારવા માટે છે. આયર્ન કોરના ઉષ્મા વિસર્જનમાં મુખ્યત્વે આયર્ન કોર ઓઇલ ચેનલની ગરમીનું વિસર્જન અને આયર્ન કોર એરવેની ગરમીનું વિસર્જન શામેલ છે.

 

મોટી ક્ષમતાવાળા તેલમાં ડૂબેલા ટ્રાન્સફોર્મરમાં, ગરમીના વિસર્જનની અસરને વધારવા માટે ઘણીવાર આયર્ન કોરના લેમિનેટ વચ્ચે તેલના સ્લોટ ગોઠવવામાં આવે છે. તેલની ટાંકી બે પ્રકારમાં વહેંચાયેલી છે, એક સિલિકોન સ્ટીલ શીટની સમાંતર છે, અને બીજી સ્ટીલ શીટની ઊભી છે, જેમ કે આકૃતિ 4 માં દર્શાવવામાં આવ્યું છે. બાદમાંની ગોઠવણીમાં વધુ સારી ગરમીના વિસર્જનની અસર છે, પરંતુ માળખું વધુ જટિલ છે.

 

શુષ્ક ટ્રાન્સફોર્મર કોરમાં એર કૂલિંગ છે, તેની ખાતરી કરવા માટે કે કોરનું તાપમાન સ્વીકાર્ય મૂલ્ય કરતાં વધી ન જાય, ઘણીવાર કોર કોલમ અને આયર્ન યોક એર ડક્ટમાં સ્થાપિત થાય છે.

 

 

 

ટ્રાન્સફોર્મર ઓપરેશન દરમિયાન અવાજ ઉત્પન્ન કરશે. ટ્રાન્સફોર્મર બોડીના અવાજનો સ્ત્રોત આયર્ન કોરની સિલિકોન સ્ટીલ શીટનું મેગ્નેટોસ્ટ્રિક્શન છે અથવા ટ્રાન્સફોર્મર કોરનો અવાજ મૂળભૂત રીતે મેગ્નેટોસ્ટ્રિક્શનને કારણે થાય છે. જ્યારે આયર્ન કોર ઉત્તેજિત થાય છે ત્યારે ચુંબકીય ઇન્ડક્શન લાઇનની દિશા સાથે સિલિકોન સ્ટીલ શીટના કદમાં વધારો થવાને કહેવાતા મેગ્નેટોસ્ટ્રિક્શનનો ઉલ્લેખ કરે છે; સિલિકોન સ્ટીલ શીટનું કદ ચુંબકીય ઇન્ડક્ટન્સ લાઇનની લંબ દિશામાં ઘટે છે, અને આ કદમાં ફેરફારને મેગ્નેટોસ્ટ્રિક્શન કહેવામાં આવે છે. વધુમાં, આયર્ન કોરનું માળખું અને ભૌમિતિક કદ, આયર્ન કોરની પ્રક્રિયા અને ઉત્પાદનની પ્રક્રિયા તેના અવાજના સ્તર પર ચોક્કસ અંશે અસર કરશે.

 

આયર્ન કોરનો અવાજ સ્તર નીચેના તકનીકી પગલાં દ્વારા ઘટાડી શકાય છે: (1) નાના મેગ્નેટોસ્ટ્રિક્ટિવ રેશિયો ε મૂલ્ય સાથે ઉચ્ચ ગુણવત્તાની સિલિકોન સ્ટીલ શીટ્સનો ઉપયોગ. (2) કોરના ચુંબકીય પ્રવાહની ઘનતામાં ઘટાડો. (3) આયર્ન કોરનું બંધારણ સુધારવું. (4) વાજબી કોર કદ પસંદ કરો. (5) અદ્યતન પ્રોસેસિંગ ટેકનોલોજી અપનાવો.

 

 

ટ્રાન્સફોર્મરની સામાન્ય કામગીરીમાં, ચાર્જ્ડ વિન્ડિંગ અને લીડ વાયર અને ઇંધણ ટાંકી વચ્ચે બનેલું ઇલેક્ટ્રિક ક્ષેત્ર એ અસમાન ઇલેક્ટ્રિક ક્ષેત્ર છે, અને આયર્ન કોર અને તેના મેટલ ભાગો ઇલેક્ટ્રિક ક્ષેત્રમાં છે. ઇલેક્ટ્રોસ્ટેટિક ઇન્ડક્શનની સંભવિતતા અલગ હોવાને કારણે, આયર્ન કોર અને તેના ધાતુના ભાગોની સસ્પેન્શન સંભવિતતા સમાન હોતી નથી, અને જ્યારે બે બિંદુઓ વચ્ચેનો સંભવિત તફાવત તેમની વચ્ચેના ઇન્સ્યુલેશનને તોડી શકે છે, ત્યારે સ્પાર્ક ડિસ્ચાર્જ ઉત્પન્ન થાય છે. આ ડિસ્ચાર્જ ટ્રાન્સફોર્મરનું તેલ તોડી શકે છે અને નક્કર ઇન્સ્યુલેશનને નુકસાન પહોંચાડી શકે છે. આને અવગણવા માટે, કોર અને તેના મેટલ ઘટકો બંને વિશ્વસનીય રીતે ગ્રાઉન્ડેડ હોવા જોઈએ.

 

કોર સહેજ ગ્રાઉન્ડેડ હોવો જોઈએ. જ્યારે આયર્ન કોર અથવા અન્ય ધાતુના ઘટકોને બે અથવા વધુ બિંદુઓ પર ગ્રાઉન્ડ કરવામાં આવે છે, ત્યારે ગ્રાઉન્ડ પોઈન્ટ્સ વચ્ચે એક બંધ લૂપ રચાય છે, જે પરિભ્રમણ બનાવે છે, વર્તમાન ક્યારેક દસ એમ્પ્સ જેટલો ઊંચો હોઈ શકે છે, જે સ્થાનિક ઓવરહિટીંગનું કારણ બને છે, જેના કારણે તેલનું વિઘટન, ગ્રાઉન્ડ સ્ટ્રીપ ફ્યુઝ પણ બનાવી શકે છે, કોરને બાળી શકે છે, આને મંજૂરી નથી. તેથી, કોર ગ્રાઉન્ડેડ હોવું જોઈએ, અને તે થોડું ગ્રાઉન્ડ હોવું જોઈએ.

 

 

નેનોક્રિસ્ટલાઇન અને આકારહીન આયર્ન કોરોનું આગમન મધ્યમ અને ઉચ્ચ આવર્તન ટ્રાન્સફોર્મર્સ માટે આદર્શ સામગ્રી પ્રદાન કરે છે. ઉદ્યોગના વિકાસ સાથે, વીજ પુરવઠાની ઓપરેટિંગ આવર્તન વધારીને 20kHz કરવામાં આવી છે, અને આઉટપુટ પાવર 30kW ને વટાવી ગયો છે. પરંપરાગત મુખ્ય સામગ્રી જેમ કે સિલિકોન સ્ટીલ શીટમાં મોટી ખોટ છે અને તે વીજ પુરવઠાની નવી જરૂરિયાતોને પૂરી કરી શકતી નથી.

 

આકારહીન અને આયર્ન-આધારિત નેનોક્રિસ્ટલાઇન કોરમાં ઉચ્ચ સંતૃપ્તિ ચુંબકીય ઇન્ડક્શન, ઉચ્ચ અભેદ્યતા, ઓછી નુકશાન, સારી તાપમાન સ્થિરતા, પર્યાવરણીય સુરક્ષા વગેરેની વિશેષતાઓ છે અને ઉચ્ચ શક્તિ ઉચ્ચ-આવર્તન ટ્રાન્સફોર્મર્સમાં મહત્વપૂર્ણ એપ્લિકેશન મૂલ્ય છે.

 

 

 

6.1 નેનોક્રિસ્ટલાઇન કોર

નેનોક્રિસ્ટલાઇન સામગ્રી મુખ્યત્વે આયર્ન, ક્રોમિયમ, તાંબુ, સિલિકોન, બોરોન અને અન્ય તત્વોથી બનેલી હોય છે, અને આ વિશિષ્ટ એલોય ઘટકોને ઝડપી શમન તકનીક દ્વારા આકારહીન સ્થિતિમાં બનાવવામાં આવે છે, અને પછી નેનોસ્કેલ અનાજ બનાવવા માટે ગરમીની સારવાર કરવામાં આવે છે.

નેનોક્રિસ્ટલાઇન કોર ઉત્તમ ચુંબકીય ગુણધર્મો અને તાપમાન સ્થિરતા દર્શાવે છે, અને ખાસ કરીને 20kHz થી 50kHz ની આવર્તન શ્રેણીની નીચે ટ્રાન્સફોર્મરમાં ફેરાઈટ બદલવા માટે યોગ્ય છે.

નેનોક્રિસ્ટલાઇન સામગ્રીમાં 90 μΩ.cm (હીટ ટ્રીટમેન્ટ પછી) ની પ્રતિરોધકતા હોય છે અને, તેના નેનોસ્ટ્રક્ચરને કારણે, સિલિકોન સ્ટીલ, પરમાલોય અને ફેરાઇટના ફાયદાઓને જોડે છે.

 

 

 

સામાન્ય આયર્ન નેનોક્રિસ્ટલાઇન સોફ્ટ ચુંબકીય સામગ્રીની જાડાઈ લગભગ 30μm છે. તેની બરડતા અને તાણ પ્રત્યે સંવેદનશીલતાને લીધે, જ્યારે પ્રક્રિયા અને ઉપયોગ દરમિયાન બાહ્ય દળોને આધિન કરવામાં આવે ત્યારે ચુંબકીય ગુણધર્મો નોંધપાત્ર રીતે ઘટશે. તેથી, નેનોક્રિસ્ટલ કોર સામાન્ય રીતે રિંગ અથવા ઘોડાની નાળના આકારમાં બનાવવામાં આવે છે અને તેને રક્ષણાત્મક શેલમાં મૂકવામાં આવે છે. રક્ષણાત્મક શેલ સામગ્રી નેનોક્રિસ્ટલાઇન કોરના ગરમીના વિસર્જનની કામગીરીને અસર કરશે.

નવો નેનોક્રિસ્ટલાઇન કોર ટ્રાન્સફોર્મર્સ પર લાગુ કરવામાં આવ્યો છે, નેનોક્રિસ્ટલાઇન સામગ્રીની જાડાઈ માત્ર 24μm છે, અને હીટ ટ્રીટમેન્ટ પછી સાજા થયેલા કોરને પરંપરાગત ટ્રાન્સફોર્મર કોર કરતાં નોંધપાત્ર ફાયદા છે:

નવા નેનોક્રિસ્ટલાઇન કોરને ઇન્સ્યુલેટીંગ ફિલ્મ સાથે કોટેડ કરવામાં આવે છે, જે વિન્ડિંગ માટે જરૂરી તાકાત પ્રાપ્ત કરે છે અને તેને ટ્રાન્સફોર્મરમાં સીધો ઘા કરી શકાય છે.

સાજા થયેલ નેનોક્રિસ્ટલાઇન કોર રક્ષણાત્મક કેસીંગને દૂર કરે છે, જે ગરમીના વિસર્જન માટે વધુ જગ્યા પ્રદાન કરે છે અને ટ્રાન્સફોર્મરની ઓપરેશનલ સલામતીમાં સુધારો કરે છે.

આ ડિઝાઇન નેનોક્રિસ્ટલાઇન કોર પર રક્ષણાત્મક શેલ સામગ્રીના પ્રભાવને ઘટાડે છે, અને રક્ષણાત્મક શેલની માળખાકીય ડિઝાઇન અને રચનાના સમયને બચાવે છે.

નેનોક્રિસ્ટલાઇન કોર ડિઝાઇન વધુ લવચીક હોઇ શકે છે, જે વિવિધ પ્રકારના આકારો જેમ કે રિંગ, લંબચોરસ અને સી-આકારના કોર ઓફર કરે છે, જે ટ્રાન્સફોર્મર ડિઝાઇન અને અનુગામી વિન્ડિંગ પ્રક્રિયા માટે વધુ વિકલ્પો પ્રદાન કરે છે.

 

6.2 આકારહીન ચુંબકીય કોર

આકારહીન સામગ્રી અલ્ટ્રા-ફાસ્ટ ક્વેન્ચિંગ ટેક્નોલોજીનો ઉપયોગ કરીને લગભગ એક મિલિયન ડિગ્રી પ્રતિ સેકન્ડના ઠંડક દર સાથે બનાવવામાં આવે છે. આ ટેક્નોલોજી 30 માઇક્રોનની જાડાઈ સાથે એલોય સ્ટ્રીપમાં પીગળેલા સ્ટીલને એક જ શમનમાં મજબૂત બનાવે છે. ઝડપી ઠંડકના દરને કારણે, ધાતુને સ્ફટિકીકરણ માટે કોઈ સમય નથી, પરિણામે એલોયમાં કોઈ અનાજ અથવા અનાજની સીમાઓ નથી, પરિણામે કહેવાતા આકારહીન એલોયની રચના થાય છે.

આકારહીન ધાતુમાં એક વિશિષ્ટ માઇક્રોસ્ટ્રક્ચર છે જે પરંપરાગત ધાતુથી અલગ છે, અને તેની રચના અને અવ્યવસ્થિત માળખું તેને ઘણા અનન્ય ગુણધર્મો આપે છે, જેમ કે ઉત્તમ ચુંબકત્વ, કાટ પ્રતિકાર, વસ્ત્રો પ્રતિકાર, ઉચ્ચ શક્તિ, કઠિનતા, કઠિનતા, ઉચ્ચ પ્રતિકારકતા, ઉચ્ચ ઇલેક્ટ્રોમિકેનિકલ કપ્લિંગ ગુણાંક. , વગેરે

 

 

 

આયર્ન-આધારિત આકારહીન કોરના મુખ્ય ઘટકો આયર્ન, સિલિકોન અને બોરોન છે, જેમાંથી સિલિકોનનું પ્રમાણ 5.3% જેટલું ઊંચું છે, અને આકારહીન અવસ્થાની અનન્ય રચના, તેની પ્રતિકારકતા 130 μΩ.cm છે, જે તેના કરતા બમણી છે. સિલિકોન સ્ટીલ શીટ (47 μΩ.cm).

આકારહીન કોરમાં વપરાતા ફેરો-આધારિત આકારહીન સામગ્રીની જાડાઈ લગભગ 30nm છે, જે સિલિકોન સ્ટીલ શીટની જાડાઈ કરતાં ઘણી પાતળી છે, તેથી ઉચ્ચ આવર્તન કામગીરીમાં એડી વર્તમાનનું નુકસાન ઓછું છે. 400Hz~10kHz ની આવર્તન શ્રેણીમાં, નુકસાન સિલિકોન સ્ટીલ શીટના માત્ર 1/3~1/7 છે. તે જ સમયે, આયર્ન આધારિત આકારહીન આયર્ન કોરની અભેદ્યતા પરંપરાગત આયર્ન કોર કરતા ઘણી વધારે છે.

આ ફાયદાઓને લીધે, આકારહીન કોર ટ્રાન્સફોર્મરનું વજન 50% થી વધુ ઘટાડી શકે છે અને તાપમાનમાં 50% વધારો થાય છે.

વર્ષોના વિકાસ પછી, આકારહીન અને નેનોક્રિસ્ટલાઇન આયર્ન કોરોનો ઉચ્ચ આવર્તન ટ્રાન્સફોર્મર્સ, વર્તમાન ટ્રાન્સફોર્મર્સ, સ્વિચિંગ પાવર સપ્લાય, ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક સુસંગતતા સાધનો અને અન્ય એપ્લિકેશન્સમાં વ્યાપકપણે ઉપયોગ કરવામાં આવ્યો છે.