Grundstruktur för krafttransformator -- järnkärna i

Krafttransformatorerär elektrisk utrustning som tillverkas baserat på principen om elektromagnetisk induktion, därför bör krafttransformatorer ha åtminstone förmågan att effektivt utnyttja järnkärnan och lindningen av elektromagnetisk induktion.

Huvuddelarna i en krafttransformator är järnkärnan, lindning, isolering, höljet och nödvändiga komponenter etc. På grund av skillnader i kapacitet och spänning kan strukturen för järnkärnan, lindningen, isoleringen, höljet och nödvändiga komponenter i krafttransformatorer också vara olika.

Järnkärna
Transformatorer kan omvandla olika spänningar genom att inducera förändringar i magnetflödet i järnkärnan över tid i lindningar av olika svängar som olika spänningar bör genereras (eller olika spänningar kan erhållas genom att knacka på olika varv i en lindning).

Kornorienterad elektrisk stålremsa
För att inducera en spänning som är proportionell mot antalet varv i olika lindningar måste magnetflödet hos de två lindningarna vara lika. Detta kräver en kärna tillverkad av ett material med hög magnetisk permeabilitet inuti lindningarna, för att göra allt magnetflöde i kärnans lås med de två lindningarna och minimera magnetflödesolåset med endast en lindning.

Material med olika magnetiska permeabiliteter kräver olika ampere -varv för att generera samma magnetiska flödesstorlek. Det vill säga, material med högre magnetisk permeabilitet kräver färre ampere -svängar för att generera samma magnetiska flöde, medan material med lägre magnetisk permeabilitet kräver mer ampere -varv.

På grund av den höga magnetiska permeabiliteten hos ferromagnetiska material, i de tidiga stadierna av transformatorutvecklingen, användes vanliga järnark som kärnmaterialet och senare utvecklades magnetiska stålark för transformatorkärnan. På 1940-talet utvecklade metallurgiska företag kallrullade orienterade magnetiska stålark, gradvis ersätter varmvalsade magnetiska stålark. Efter 1970-talet utvecklades magnetiska stålark med hög permeabilitet (HI-B), som har lägre enhetsförluster och excitation-ampere-svängar än vanliga kornorienterade magnetiska stålark. På 1980 -talet utvecklades magnetiska stålark med lägre förluster genom förädling av magnetiska domäner genom laserbestrålning eller mekaniska indragningsmetoder.

Huvudfunktionen för magnetiska stålark är förlust per enhetsmassa och materialets magnetiska permeabilitet. Jämfört med varmvalsade magnetiska stålark tidigare har förlusterna av kallt rullat spannmålsorienterat magnetiskt stålplåt minskat kraftigt. Så för närvarande används olika kvaliteter av spannmålsorienterade magnetiska stålark som järnkärnan i krafttransformatorer. Endast i vissa distributionstransformatorproduktion används amorfa legeringar som det magnetiska materialet för järnkärnan för att minska förluster utan belastning.

Egenskaperna och applikationerna för olika mjuka magnetmaterial visas i tabellen nedan, som visar att den orienterade elektriska stålremsan har låg järnförlust, hög mättad magnetisk flödesdensitet och relativt lägre pris, därför används den allmänt ikrafttransformatorer.