Из какого металла делать пластины магнитопровода, покрывать ли их диэлектриком и должны ли они быть цельними?

Question

Можно ли делать магнитопровод трансформатора из цельных пластин металла, а не разрезанных? Обязательно ли покрывать их диэлектриком и из каких металлов или сплавов металлов их лучше всего вырезать?

Answer 1

Можно и из цельного, в теории, но его эффективность будет никакая, читай "токи Фуко", металл желательно с высоким удельным электрическим сопротивлением, магнитомягкий, например трансформаторная сталь с добавлением кремния, НЕ цельная, пакет пластин, изолированных друг от друга, либо спиральная лента с диэлектрическим покрытием, или фериты, спечённые металло-оксидные порошки.

Answer 2

Всегда лучше всего использовать готовый пакет из электротехнической стали от старой техники. Если такого нет, берешь простое железо тоньше 1 мм и нарезаешь необходимое количество. Для самоделкина проще нарезать г-образные пластины, которые в пакете идут внахлест. Две складываешь, потом сверху две переворачиваешь, чтобы стыки были с другой стороны, а пластины плотно прилегали друг к другу и т. д. Потом этот пакет обматываешь железной проволокой и прокаливаешь докрасна, ярко-малиновый цвет. Остужаешь в куче золы несколько часов, в результате получаются вполне приемлемые характеристики. Вся механическая обработка исключительно до термической, потом по пластинам нельзя колотить, иначе нарушаются магнитные свойства. Изолировать лучше одним слоем папиросной бумаги, которая клеится на лак и сверху снова промазывается лаком, каждая пластина с одной стороны. С теорией, вижу, тут уже ознакомили.

Answer 3

Ну вот смотрите сами 0 требования к магнитопроводу трансформатора такие:
1. Уменьшение потерь на перемагничивание и высокая проницаемость - то есть петля гистерезиса должна быть максимально узкой (коэцертивная сила возможно меньше) Грубо говоря металл должен магнититься (притягиваться) - НО НЕ ДОЛЖЕН НАМАГНИЧИВАТЬСЯ! Такие материалы называются магнитоМЯГКИМИ.
2. Магнитная проницаемость должна быть возможно выше - то есть материал должен быть ФЕРОмагнетиком. Причём с возможно большей индукцией насыщения. При насыщении индукция перестаёт завистеть от внешнего поля, и при больших токах такой сердечнике имет почти нулевую проницаемость (тут есть ньюанс, на очень высоких частотах феромагнетики уже не успевают перемагнититься, и их уже не используют)
3. Сердечник в целом должен быть неэлектропроводным (ИЗОЛЯТОРОМ! ) = но правда только в направлении, перпендикулярном обмотке. иначе он сам станет выполнять роль короткозамкнутой обмотки (в нём будут наводиться круговые токи Фуко)

Есть три варианта конструкций, удовлетворяющих этим требованиям:
1. НАБОРНЫЙ сердечник из изолированных пластин (для исключения токов Фуко) - их магнитомягких электротехнических сталей, пермаллоя, можно использовать и металлы - мягкое железо (не сталь) , никель. Изолятором может быть лак, или, если не очень критичны потери - просто сильно окисленное с поверхности железо)
2. Ферит - керамика из оксидов железа и никеля или кобальта. Керамика - изолятор, так что такие сердечники - сплошные, из цельного куска, ну или собранные из отдельных деталей по чисто технологическим причинам - чтобы туда катушку засунуть
3. Карбонильное железо - очень мелкий порошок чистого железа, окисленного с поверхности. Слой окисла служит изолятором, и сердечник спекается методами порошковой металлургии. Обычно такое используется для высоких частот, поскольку мелкие частицы быстре переманичиваются, но с другой стороны индукция начсыщения мала.

Answer 4

Сила в железе. Насыщение сердечника ограничено его температурой плавления. Токи "фуко" вымысел.
Экспериментально установлено, что когда по проводнику (обмотке) пускают ток, то вдоль и вокруг него образуется электромагнитное поле, т. е. структура магнитного поля Земли искривляется в вихревое электромагнитное состояние. Четко установлено, что диаметр вихревой структуры вокруг проводника зависит от напряжения. Например при напряжении 10 вольт диаметр вихря 1 мм, а при напряжении 220 вольт диаметр вихря уже 2, 2 см. а при 1000 вольт диаметр уже 3 метра или то что называют зоной ионизации, которая например образуется вокруг трансформатора большого напряжения Тесла. При увеличении силы тока увеличивается их частота вращения. Т. е. "магнитный поток" который передает энергию от первичной обмотке ко вторичной по своей структуре вихревой. Итак если напряжение определяет диаметр вихревой структуры, то и диаметр (длина) проводника будет определять напряжение на вторичной обмотке трансформатора. Трансформация тока и напряжения одной величины в ток и напряжение другой величины происходит в следствии изменения диаметра и частоты вращения вихревой структуры или того что называют "магнитным потоком Ф"
 Когда внутри катушки увеличивают силу тока, то увеличивают частоту вращения вихревой структуры и поэтому увеличивается сила трения и сответственно тело нагревается в большей мере. Это и используется в индукционных печах.
Повышение напряжение образует зону ионизации вокруг электромагнитной системы в следствии увеличения диаметра вихревой структуры.
Повышение силы тока увеличивает частоту их вращения, что используется при нагревании в индукционных печах.
Его параметры управляются током и напряжением !