L'impatto dello spessore della laminazione sulle prestazioni elettromagnetiche dei nuclei dei trasformatori

Innanzitutto, lo spessore dei lamierini del nucleo influisce direttamente sulla capacità di conduzione del campo magnetico del trasformatore. Il nucleo è un componente cruciale del trasformatore, principalmente responsabile del supporto e della conduzione del campo magnetico. L'aumento dello spessore della laminazione migliora la capacità di conduzione del campo magnetico del nucleo, portando ad una distribuzione più uniforme del campo magnetico all'interno del nucleo. Ciò, a sua volta, riduce la riluttanza magnetica e aumenta la densità del flusso magnetico. Di conseguenza, quando viene immessa la stessa quantità di energia elettrica, è possibile generare un campo magnetico più forte, inducendo una tensione e una corrente più elevate sul lato secondario, migliorando in definitiva la potenza di uscita e l’efficienza del trasformatore.

In secondo luogo, lo spessore dei lamierini influenza significativamente le perdite per isteresi magnetica del trasformatore. La perdita di isteresi è un tipo di perdita di energia che si verifica nel nucleo del trasformatore di potenza a causa dell'applicazione ripetuta del campo magnetico. Quando lo spessore dei lamierini diminuisce, il fenomeno della rimanenza si attenua, portando ad una riduzione delle perdite per isteresi. Tuttavia, se lo spessore della laminazione diventa troppo piccolo, ciò potrebbe ridurre le perdite per isteresi ma potrebbe anche provocare uno stress eccessivo sui giunti di laminazione, rendendoli soggetti a rotture, con un impatto negativo sull'affidabilità e sulla durata del trasformatore. Pertanto, è essenziale selezionare con giudizio lo spessore della laminazione per mantenere basse le perdite di isteresi garantendo al tempo stesso le prestazioni complessive del trasformatore.

Inoltre, lo spessore dei lamierini del nucleo influisce anche sull’induttanza del trasformatore, sulla mutua induttanza e su altri parametri elettromagnetici. L'induttanza è la misura dell'energia del campo magnetico immagazzinata nel trasformatore, che è influenzata da fattori quali la permeabilità del nucleo, l'area della sezione trasversale e il numero di spire nelle bobine. I cambiamenti nello spessore della laminazione possono influenzare la permeabilità magnetica del nucleo, influenzando così la dimensione dell'induttanza. Allo stesso modo, l'induttanza reciproca, che genera forza elettromotrice tra due bobine attraverso l'interazione del campo magnetico, dipende anche dalla permeabilità del nucleo, dall'area della sezione trasversale e dalle spire della bobina. Pertanto, le variazioni nello spessore della laminazione possono anche influenzare l'induttanza reciproca, influenzando ulteriormente le prestazioni elettriche del trasformatore.

Quando si progettano e producono trasformatori, è fondamentale scegliere lo spessore di laminazione in base a scenari e requisiti applicativi specifici. Ciò garantisce che il trasformatore possieda una buona capacità di conduzione del campo magnetico, basse perdite per isteresi e induttanza e mutua induttanza adeguate, migliorando così le prestazioni complessive e l'efficienza del trasformatore.