Miezurile de fier pentru transformatoare utilizate în mod obișnuit sunt în general realizate din foi de oțel siliconic. Oțelul siliconic este un fel de oțel care conține siliciu (siliciul este numit și siliciu). Conținutul său de siliciu este între 0,8% și 4,8%. Oțelul siliconic este folosit ca miez de fier al unui transformator, deoarece oțelul siliconic în sine este un material magnetic cu permeabilitate magnetică puternică. Într-o bobină sub tensiune, poate genera o intensitate de inducție magnetică relativ mare, reducând astfel volumul transformatorului.
Știm că un transformator real funcționează întotdeauna în stare de curent alternativ. Pierderea de putere are loc nu numai la rezistența bobinei, ci și la miezul de fier magnetizat de curent alternativ. În general, pierderea de putere în miezul de fier se numește „pierdere de fier”. Pierderea fierului este cauzată de două motive, unul este „pierderea prin histerezis” și celălalt este „pierderea curenților turbionari”.
Pierderea prin histerezis este pierderea de fier generată în miezul de fier în timpul procesului de magnetizare datorită existenței fenomenului de histerezis. Mărimea acestei pierderi este proporțională cu suprafața închisă de bucla de histerezis a materialului. Bucla de histerezis a oțelului siliconic este îngustă. Folosirea acestuia ca miez de fier al unui transformator are o pierdere de histerezis relativ mică, care poate reduce foarte mult gradul de încălzire.
Deoarece oțelul siliconic are avantajele de mai sus, de ce să nu folosiți o bucată întreagă de oțel siliconic ca miez de fier, ci să o procesați în foi? Acest lucru se datorează faptului că miezurile de tablă pot reduce un alt tip de pierdere de fier - „pierderea cu curent turbionar”.
Când un transformator funcționează, există un curent alternativ în bobină. Fluxul magnetic pe care îl generează este, desigur, alternativ. Acest flux magnetic în schimbare generează un curent indus în miezul de fier. Curentul indus generat în miezul de fier circulă într-o buclă într-un plan perpendicular pe direcția fluxului magnetic, deci se numește curent turbionar.
Pierderea curenților turbionari încălzește și miezul de fier. Pentru a reduce pierderea curenților turbionari, miezul de fier al unui transformator este realizat din foi izolate de oțel siliciu stivuite una peste alta, astfel încât curentul turbionar trece printr-o secțiune transversală relativ mică într-un circuit lung și îngust pentru a crește rezistență pe calea curenților turbionari. În același timp, siliciul din oțelul siliconic crește rezistivitatea materialului și joacă, de asemenea, un rol în reducerea curentului turbionar.
Pentru realizarea miezului de fier al unui transformator, se selectează în general foi de oțel siliciu laminate la rece cu o grosime de 0,35 mm. În funcție de dimensiunea necesară a miezului de fier, acestea sunt tăiate în benzi lungi și apoi stivuite într-o formă „日” sau o formă „口”. În teorie, pentru a reduce curentul turbionar, cu cât foaia de oțel siliconic este mai subțire și cu cât benzile îmbinate sunt mai înguste, cu atât efectul este mai bun. Acest lucru nu numai că reduce pierderea curenților turbionari și scade creșterea temperaturii, dar și economisește materialul tablelor de oțel siliconic.
Dar în producția efectivă de miezuri de fier din tablă de oțel siliconic, aceasta nu se bazează numai pe factorii favorabili menționați mai sus. Pentru că realizarea miezurilor de fier în acest fel va crește foarte mult timpul de lucru și, de asemenea, va reduce secțiunea transversală efectivă a miezului de fier. Prin urmare, atunci când facem miezuri de fier pentru transformatoare cu foi de oțel siliconic, ar trebui să plecăm de la situații specifice, să cântărim argumentele pro și contra și să alegem cea mai bună dimensiune.
Un transformator este realizat după principiul inducției electromagnetice. Pe coloana cu miez de fier închis, există două înfășurări, o înfășurare primară și una secundară. Când o tensiune de alimentare cu curent alternativ este aplicată înfășurării primare. Există un curent alternativ care curge în înfășurarea primară și se stabilește un potențial magnetic. Sub acțiunea potențialului magnetic, în miezul de fier se generează un flux magnetic principal alternativ.
Tabla de oțel siliconic electric este cunoscută în mod obișnuit ca tablă de oțel silicon sau tablă de oțel silicon. După cum sugerează și numele, este oțel de siliciu electric cu un conținut de siliciu de până la 0,8% - 4,8%, care este realizat prin laminare la cald și la rece. În general, grosimea este mai mică de 1 mm, așa că se numește foaie subțire. Într-un sens larg, tabla de oțel siliconic aparține categoriei de tablă și formează o ramură independentă datorită utilizării sale speciale. Tabla de oțel cu siliciu electric are proprietăți electromagnetice excelente și este un material magnetic important indispensabil în industria energetică, telecomunicații și instrumente.