变压器的铁芯为什么用硅钢片「为什么用硅钢片做铁芯」

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常用的变压器铁芯一般都是用硅钢片制作的。硅钢是一种合硅（硅也称矽）的钢，其含硅量在0．8～4．8％。由硅钢做变压器的铁芯，是因为硅钢本身是一种导磁能力很强的磁性物质，在通电线圈中，它可以产生较大的磁感应强度，从而可以使变压器的体积缩小。

我们知道，实际的变压器总是在交流状态下工作，功率损耗不仅在线圈的电阻上，也产生在交变电流磁化下的铁芯中。通常把铁芯中的功率损耗叫“铁损”，铁损由两个原因造成，一个是“磁滞损耗”，一个是“涡流损耗”。

1、 磁滞损耗是铁芯在磁化过程中，由于存在磁滞现象而产生的铁损，这种损耗的大小与材料的磁滞回线所包围的面积大小成正比。硅钢的磁滞回线狭小，用它做变压器的铁芯磁滞损耗较小，可使其发热程度大大减小。

图1：起始磁化曲线的一个例子

图1为表示铁心材料所处磁场H和铁心材料磁通密度B之间关系曲线的一个例子。它显示了对完全没有磁化的铁心材料(消磁后的铁心材料，如铁)缓缓地增强磁场会发生怎样的变化，铁心材料开始被磁化了。结果是铁心材料的磁通密度也逐渐增大。此图为起始磁化曲线。

图2：磁滞回线

如图2所示，同时包含BS和-BS这两个饱和点的曲线称为极限磁滞回线。

图3：局部磁滞回线

如图3，不包含上述两个饱和点的曲线称为局部磁滞回线。

硅钢是易磁化易退磁的软磁材料，对于软磁材料，尽管磁导率较大(几十到几十万)，矫顽力却很小。也就是说，它们可以被磁体吸引，但它们之间不会相互吸引。所以做变压器铁芯能减少磁滞损耗，减少发热量。

2、既然硅钢有上述优点，为什么不用整块的硅钢做铁芯，还要把它加工成片状呢？

这是因为片状铁芯可以减小另外一种铁损──“涡流损耗”。变压器工作时，线圈中有交变电流，它产生的磁通当然是交变的。这个变化的磁通在铁 芯中产生感应电流。铁芯中产生的感应电流，在垂直于磁通方向的平面内环流着，所以叫涡流。涡流损耗同样使铁芯发热。为了减小涡流损耗，变压器的铁芯用彼此 绝缘的硅钢片叠成，使涡流在狭长形的回路中，通过较小的截面，以增大涡流通路上的电阻；同时，硅钢中的硅使材料的电阻率增大，也起到减小涡流的作用。

用做变压器的铁芯，一般选用0．35mm厚的冷轧硅钢片，按所需铁芯的尺寸，将它裁成长形片，然后交叠成“日”字形或“口”字形。从道理上 讲，若为减小涡流，硅钢片厚度越薄，拼接的片条越狭窄，效果越好。这不但减小了涡流损耗，降低了温升，还能节省硅钢片的用料。但实际上制作硅钢片铁芯时。 并不单从上述的一面有利因素出发，因为那样制作铁芯，要大大增加工时，还减小了铁芯的有效截面。所以，用硅钢片制作变压器铁芯时，要从具体情况出发，权衡 利弊，选择最佳尺寸。