變壓器的鐵芯為什么用的是薄片?
變壓器中的鐵芯是用來(lái)增大線圈的磁通,提高變壓器的性能的?墒牵覀兺ǔR(jiàn)到的變壓器的鐵芯都是由硅鋼薄片壓制而成,這是為什么呢?
原來(lái)在線圈通以交流電之后,由于電流隨時(shí)間不斷變化,其產(chǎn)生的磁場(chǎng)也要不斷變化,這樣就會(huì)在線圈內(nèi)的金屬中感應(yīng)出電流,這種電流稱作渦流。由于金屬的電阻率很小,金屬內(nèi)部往往激發(fā)出強(qiáng)大的渦流。渦流與普通電流一樣,也要放出焦耳熱。工業(yè)上利用渦流的熱效應(yīng)制成高頻感應(yīng)爐來(lái)冶煉金屬。當(dāng)線圈通入高頻交電流時(shí),坩堝中的被冶煉金屬內(nèi)出現(xiàn)強(qiáng)大的渦流,它所產(chǎn)生的熱量可使金屬很快熔化。這種冶煉方法有一個(gè)很大優(yōu)點(diǎn),由于冶煉時(shí)所需的熱量直接來(lái)自被冶煉金屬本身,因此可達(dá)到極高的溫度,并且有速度快、效率高和溫度易控制等特點(diǎn)。但渦流也有其為不利的一面。
一方面由于它的熱效應(yīng),使變壓器和電機(jī)中的鐵芯溫度升高,導(dǎo)致線圈材料壽命的縮短。
另一方面,由于渦流發(fā)熱要損耗額外的能量,使變壓器和電機(jī)的效率降低。
因此,為了降低渦流效應(yīng),變壓器和電機(jī)鐵芯都不用整塊鋼鐵,而用很薄的硅鋼片疊壓而成。硅鋼是摻有小量硅的鋼,其電阻率比普通鋼的要大,因此,渦電流就會(huì)變小,減小渦流熱效應(yīng)。把硅鋼制成薄片則是為了借用片間的絕緣漆切斷渦流的道路以進(jìn)一步減小渦流的熱效應(yīng)。計(jì)算表明,渦流產(chǎn)生的熱量與片的厚度平方成正比,因此,硅鋼片做得越薄越好。
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