Cấu trúc cơ bản của biến áp nguồn -- Core Iron I

Máy biến áplà thiết bị điện được sản xuất dựa trên nguyên tắc cảm ứng điện từ, do đó, các máy biến áp điện nên có ít nhất khả năng sử dụng hiệu quả lõi sắt và cuộn dây điện từ.

Các phần chính của máy biến áp là lõi sắt, cuộn dây, cách điện, vỏ và các thành phần cần thiết, v.v. Do sự khác biệt về công suất và điện áp, cấu trúc của lõi sắt, cuộn dây, cách nhiệt, vỏ và các thành phần cần thiết của máy biến áp cũng có thể khác nhau.

Lõi sắt
Các máy biến áp có thể biến đổi các điện áp khác nhau bằng cách tạo ra những thay đổi trong thông lượng từ trong lõi sắt theo thời gian trong cuộn dây của các vòng khác nhau, các điện áp khác nhau nên được tạo ra (hoặc có thể thu được điện áp khác nhau bằng cách chạm vào các vòng khác nhau trong một cuộn dây).

Dải thép định hướng hạt
Để tạo ra một điện áp tỷ lệ thuận với số lượt trong các cuộn dây khác nhau, dòng từ của hai cuộn dây cần phải bằng nhau. Điều này đòi hỏi một lõi làm từ một vật liệu có độ thấm từ cao bên trong cuộn dây, để tạo ra tất cả thông lượng từ tính trong khóa liên động với hai cuộn dây và giảm thiểu khóa liên động từ thông chỉ với một cuộn dây.

Các vật liệu có độ thẩm thấu từ khác nhau đòi hỏi các lượt ampe khác nhau để tạo ra cùng một độ lớn của thông lượng từ tính. Điều đó có nghĩa là, các vật liệu có độ thấm từ cao hơn đòi hỏi ít biến ampere hơn để tạo ra cùng một thông lượng từ tính, trong khi các vật liệu có độ thấm từ tính thấp hơn đòi hỏi nhiều lần lượt ampe hơn.

Do tính thấm từ tính cao của vật liệu sắt từ, trong giai đoạn đầu phát triển máy biến áp, các tấm sắt thông thường đã được sử dụng làm vật liệu cốt lõi và các tấm thép từ nóng sau đó được phát triển để sản xuất lõi biến áp. Vào những năm 1940, các doanh nghiệp luyện kim đã phát triển các tấm thép từ tính được cán lạnh, dần dần thay thế các tấm thép từ nóng. Sau những năm 1970, các tấm thép từ tính thấm cao (HI-B) đã được phát triển, có tổn thất đơn vị thấp hơn và các vòng quay kích thích hơn so với các tấm thép từ tính định hướng hạt thông thường. Vào những năm 1980, các tấm thép từ tính với tổn thất thấp hơn đã được phát triển bằng cách tinh chỉnh các miền từ tính thông qua chiếu xạ laser hoặc phương pháp thụt cơ học.

Chức năng chính của các tấm thép từ tính là tổn thất trên một đơn vị khối lượng và tính thấm từ của vật liệu. So với các tấm thép từ nóng trong quá khứ, các tổn thất của tấm thép từ tính hạt lạnh đã giảm đáng kể. Vì vậy, hiện tại, các lớp khác nhau của các tấm thép từ tính định hướng hạt được sử dụng làm vật liệu lõi sắt trong các máy biến áp điện. Chỉ trong một số sản xuất máy biến áp phân phối, các hợp kim vô định hình được sử dụng làm vật liệu từ tính cho lõi sắt để giảm tổn thất không tải.

Các đặc điểm và ứng dụng của các vật liệu từ tính mềm khác nhau được thể hiện trong bảng bên dưới, cho thấy dải thép điện định hướng bị mất sắt thấp, mật độ từ thông bão hòa cao và giá tương đối thấp hơn, do đó nó được sử dụng rộng rãi trongMáy biến áp.