Sendi bertindih langkah
Dalam transformer moden, sebahagian besar kehilangan teras besi berasal dari sambungan antara lajur teras dan kuk besi, yang telah menyebabkan pengeluar transformer berusaha untuk bentuk sambungan teras besi yang terbaik. Bentuk sambungan teras besi yang digunakan secara meluas, terutamanya dalam transformer pengedaran, ialah struktur tumpang tindih bertingkat. Dalam struktur bertindih bertingkat, adalah mungkin untuk menggunakan laminasi teras besi dengan sehingga lima panjang yang berbeza, dan selaras dengan itu, terdapat lima langkah bertindih dalam setiap peringkat laminasi. Struktur ini membolehkan fluks magnetik secara beransur-ansur melalui sambungan, memastikan aliran fluks magnet yang lebih teratur pada kedua-dua belah sendi dan menghasilkan kerugian sudut teras yang lebih rendah. Kelemahan struktur ini ialah ia memerlukan pelbagai laminasi dengan panjang yang berbeza, yang tidak dapat dielakkan meningkatkan kos pemotongan besi dan menjadikan proses menetapkan semula kuk besi atas selepas pemasangan penggulungan lebih kompleks, memerlukan pengendali lebih berhati-hati, dengan itu meningkatkan kos buruh. Berbanding dengan teras besi transformer besar, laminasi kuk besi dengan saiz yang lebih kecil dan kekukuhan yang lebih baik pada transformer pengedaran lebih mudah untuk dimasukkan semula dan ditetapkan semula, yang mungkin menjadi sebab mengapa struktur tumpang tindih berperingkat digunakan secara meluas dalam transformer pengedaran. Sebaliknya, berbanding dengan teras pengubah besar, sambungan sudut teras pengubah pengedaran kecil menyumbang bahagian yang lebih besar daripada jumlah teras, jadi lebih berbaloi untuk memperbaiki bentuk sambungannya. Sudah tentu, adalah lebih mudah untuk memproses laminasi kuk besi yang lebih pendek (seperti 1m) dan mencapai jurang jahitan yang boleh diterima (seperti 0.5mm) berbanding teras pengubah besar (seperti laminasi kuk besi sepanjang 4m). Satu lagi sebab untuk mengguna pakai struktur pertindihan berperingkat ialah persaingan sengit dalam pasaran pengubah pengedaran global bermakna orang ramai mesti sentiasa mencari sebarang kaedah penjimatan kos yang mungkin, tidak kira betapa kecilnya penjimatan kos itu.
pembumian teras
Sebelum mengakhiri perbincangan mengenai struktur teras besi, isu pembumian teras besi perlu dinyatakan. Semasa operasi pengubah, mana-mana komponen logam konduktif pengubah mesti mempunyai potensi yang ditentukan, melainkan komponen ini dibumikan mati. Potensi komponen logam bergantung pada kedudukan relatifnya dalam medan elektrik. Secara teorinya, pereka boleh melindungi komponen logam ini daripada komponen logam yang dibumikan, tetapi dalam praktiknya, membumikan komponen logam ini lebih mudah dan lebih mudah. Walau bagaimanapun, apabila membumikan komponen logam, dua keperluan penting harus diperhatikan: pertama, sambungan pembumian mesti memastikan hubungan elektrik yang boleh dipercayai, dan kebolehpercayaan pembumian mesti dijamin sepanjang jangka hayat pengubah; Kedua, ia tidak dibenarkan membentuk gelung litar- pintas, jika tidak, ia akan menjana arus beredar dan menyebabkan peningkatan dalam kerugian, dan juga terlalu panas setempat.
Semasa operasi transformer, jika pembumian komponen logam yang boleh dipercayai tidak dapat dijamin (mungkin disebabkan oleh penguncupan atau getaran struktur), mereka boleh menjana pelepasan arka, yang akan menyebabkan penebat dan pecahan minyak, dan menghasilkan gas, dengan itu menyebabkan tindakan penyampaian gas (jika ada), atau menyebabkan kekeliruan dalam pemantauan gas mengakibatkan minyak disebabkan penutupan kerosakan dalaman yang lebih serius.
Teras besi dan pengapitnya adalah komponen logam terbesar yang memerlukan pembumian. Pada transformer yang besar dan penting, sambungan pembumian teras besi dan pengapitnya hendaklah dibawa keluar melalui sesendal 3.3kV ke bahagian luar tangki minyak untuk pembumian. Ini memudahkan untuk mengendalikan sambungan pembumian ini semasa pemasangan awal pengubah di tapak, dan tidak perlu menurunkan paras minyak kerana keperluan untuk membuka lubang pendawaian semasa penyelenggaraan pengubah seterusnya, supaya rintangan penebat teras besi boleh diperiksa.
Untuk memenuhi keperluan untuk tidak membentuk laluan arus beredar, adalah perlu untuk melindungi teras besi dan pengapitnya dengan berkesan dari tangki minyak, dan penebat berkesan juga diperlukan antara teras besi dan pengapit. Teras besi harus diletakkan dengan pasti di dalam tangki bahan api, terutamanya untuk mengelakkan kemungkinan anjakan dan kerosakan teras besi semasa pengangkutan. Untuk memenuhi keperluan di atas, struktur kedudukan teras besi biasanya dipasang di bahagian bawah tangki bahan api. Oleh kerana berat teras besi dan penggulungan, peranti penentu kedudukan ini dan penebatnya antara satu sama lain (walaupun voltan ujian yang sepadan mungkin rendah), serta penebatnya dengan teras besi dan pengapit, mestilah sangat dipercayai.
Fluks kebocoran dan perisai magnetik
Fungsi teras besi pengubah adalah untuk menyediakan litar magnet rintangan magnet rendah untuk fluks magnet utama belitan primer dan sekunder yang disambungkan serentak. Walau bagaimanapun, sebahagian daripada fluks magnet yang dihasilkan oleh lilitan ampere belitan primer tidak akan terhad kepada litar magnet teras besi dan secara serentak akan menyambungkan belitan primer dan sekunder. Sebaliknya, terdapat juga sebahagian daripada fluks magnet yang dihasilkan oleh lilitan ampere belitan sekunder yang tidak terhad kepada litar magnet teras besi dan pada masa yang sama menghubungkan belitan primer dan sekunder. Fluks magnet yang tidak beredar dalam teras besi dipanggil fluks kebocoran. Sudah tentu, fluks kebocoran perlu menjana reaktans kebocoran pengubah. Fluks kebocoran juga menghasilkan kehilangan arus pusar di dalam belitan. Tetapi jika fluks kebocoran boleh dikawal untuk mengelakkan melalui wayar penggulungan atau mengalir di sepanjang arah paksi belitan, dan bukannya mempunyai komponen fluks kebocoran jejarian yang besar, ia boleh mengurangkan kehilangan arus pusar belitan dengan berkesan.
Sudah tentu, perisai magnet itu sendiri menghasilkan kerugian arus pusar. Walau bagaimanapun, jika ketumpatan fluks magnet dalam perisai magnet boleh dibuat sederhana, dan perisai magnet boleh disusun dengan jalur keluli elektrik seperti teras besi, kehilangan arus pusar yang dihasilkan dalam perisai magnet akan jauh lebih rendah daripada kehilangan arus pusar yang dikurangkan dalam penggulungan yang disebabkan oleh penggunaan perisai magnet. Sudah tentu, mengenai teras besi dan komponen pengapit, keperluan untuk pembumian dan mencegah pembentukan laluan arus beredar adalah konsisten. Dalam transformer arus tinggi, seperti apabila arus lebih besar daripada 1000A, fluks magnet yang dihasilkan oleh petunjuk utama juga menjana kehilangan arus pusar dalam komponen tangki minyak berhampiran petunjuk ini. Dalam kes ini, menggunakan perisai magnet untuk mengelakkan fluks magnet daripada mengalir ke dalam tangki bahan api juga boleh mengurangkan magnitud kehilangan arus pusar. Dengan menggunakan struktur pelindung magnet untuk tangki bahan api, ia juga boleh menghalang tangki daripada terlalu panas yang disebabkan oleh fluks magnet sesat.
