Les noyaux de transformateur couramment utilisés sont généralement constitués de tôles d'acier au silicium.
L'acier au silicium est un type d'acier contenant du silicium (le silicium est également appelé silicium) et sa teneur en silicium varie de 0,8 à 4,8 %. L'acier au silicium est utilisé comme noyau du transformateur car l'acier au silicium lui-même est un matériau magnétique doté d'une forte perméabilité magnétique. Dans la bobine sous tension, il peut produire une grande intensité d’induction magnétique, ce qui peut réduire la taille du transformateur.
Nous savons que les transformateurs actuels fonctionnent toujours dans des conditions de courant alternatif et que la perte de puissance se produit non seulement dans la résistance de la bobine, mais également dans le noyau de fer magnétisé par le courant alternatif. La perte de puissance dans le noyau de fer est généralement appelée « perte de fer ». La perte de fer est causée par deux raisons, l'une est la « perte par hystérésis » et l'autre est la « perte par courants de Foucault ».
La perte par hystérésis est la perte de fer provoquée par le phénomène d'hystérésis lors du processus de magnétisation du noyau de fer.
L'ampleur de cette perte est proportionnelle à la zone entourée par la boucle d'hystérésis du matériau. La boucle d'hystérésis de l'acier au silicium est étroite et la perte d'hystérésis du noyau d'un transformateur qui l'utilise est faible, ce qui peut réduire considérablement la génération de chaleur.
Étant donné que l'acier au silicium présente les avantages ci-dessus, pourquoi le cylindre d'huile n'utilise-t-il pas un morceau entier d'acier au silicium comme noyau de fer, mais le transforme-t-il également en feuilles ?
En effet, le noyau de fer en flocons peut réduire un autre type de perte de fer : la « perte par courants de Foucault ». Lorsque le transformateur fonctionne, il y a du courant alternatif dans la bobine, et le flux magnétique qu'elle génère est bien entendu alternatif.
Ce flux magnétique changeant produit un courant induit dans le noyau de fer. Le courant induit généré dans le noyau de fer circule dans un plan perpendiculaire à la direction du flux magnétique, on l'appelle donc courant de Foucault.
Les pertes par courants de Foucault provoquent également un échauffement du noyau. Afin de réduire les pertes par courants de Foucault, le noyau du transformateur est empilé de tôles d'acier au silicium isolées les unes des autres, de sorte que les courants de Foucault traversent une section plus petite dans un circuit long et étroit pour augmenter la résistance sur le chemin par courants de Foucault ; dans le même temps, le silicium contenu dans l'acier au silicium permet d'obtenir une résistivité accrue du matériau qui joue également un rôle dans la réduction des courants de Foucault.
Pour lenoyau de ferdu transformateur, une tôle d'acier au silicium laminée à froid de 0, 35 mm d'épaisseur est généralement utilisée. Il est coupé en longs morceaux en fonction de la taille requise du noyau de fer, puis superposé en forme de « soleil » ou de « bouche ». Logiquement parlant, afin de réduire les courants de Foucault, plus les tôles d'acier au silicium sont fines et plus les bandes épissées sont étroites, meilleur est l'effet. Cela réduit non seulement les pertes par courants de Foucault et l'augmentation de la température, mais permet également d'économiser l'utilisation de tôles d'acier au silicium. Mais lors de la fabrication du noyau en acier au silicium.
Cela ne repose pas uniquement sur les facteurs favorables mentionnés ci-dessus, car la fabrication du noyau de fer de cette manière augmentera considérablement les heures de travail et réduira également la section transversale du noyau de fer. Par conséquent, lors de l’utilisation de tôles d’acier au silicium pour fabriquer des noyaux de transformateur, il faut partir de la situation spécifique, peser le pour et le contre et choisir la meilleure taille.