Warum werden EI-Kerne (Shell-Type) am häufigsten für Leistungstransformatoren verwendet?

Mir ist aufgefallen, dass die meisten kleinen Leistungstransformatoren ( einphasig, 100-240 V, 50 Hz/60 Hz, laminierter Kern ) vom Schalentyp mit einem EI-förmigen Kern sind. Aber soweit ich weiß, haben sie einen relativ geringen Wirkungsgrad, da ein Großteil ihrer Oberfläche freigelegt ist. nicht mit Draht umwickelt. Es gibt bereits viele Informationen im Internet über die Vor- und Nachteile, die Ringkerne gegenüber EI haben; Wenn sie vollständig von Wicklungen bedeckt sind, verbessert sich der Wirkungsgrad, aber sie sind intolerant gegenüber DC-Offset und schwerer zu wickeln, da sie gewickelt werden müssen, wenn der Kern vollständig aufgebaut ist (im Gegensatz zum Wickeln um eine Spule, bevor der Kern darum gebaut wird), und die Montage ist weniger geradlinig.

Aber ich möchte wissen, warum EI-Transformatoren oft gegenüber kernartigen Kernkonstruktionen wie U-Kern, C-Kern oder L-Kern gewählt werden? Diese sind vermutlich effizienter, da mehr Oberfläche mit Wicklung bedeckt ist (auch wenn weniger als Ringkern). Sie scheinen die gleichen Konstruktionsvorteile wie EI-Transformatoren zu haben, wie z. B. das Aufwickeln auf Spulen, bevor der Kern zusammengebaut wird, Montagemethoden, die fast so bequem sind wie EI, und Laminierungen für einige Designs können ohne nennenswerten Abfall aus einem rechteckigen Blech geschnitten werden ( wie EI-Kerne und Ringkerne). Außerdem verringern die Luftspalte die Sättigungseffekte.

Was sind also die Nachteile dieser Kerntransformatoren, die dazu führen, dass sie weniger verbreitet sind als EI-Kerne?

Antworten (1)

Zwei Gründe. Der EI-Kern benötigt nur eine Spule und benötigt weniger Eisen. Siehe das beigefügte Bild eines EI-Kerns und eines U-Kerns aus seinen Teilen.

Doppel-U-Kern aus EI-Kern

Sehen Sie, wie der EI-Kern nur 28 Eiseneinheiten benötigt, während der U-Kern 36 benötigt? (Natürlich ist dies eine Vereinfachung, aber selbst wenn Sie die Kanten des U-Kerns abrunden, fehlen immer noch 4 Einheiten.)

Ich verstehe es nicht. Was hat es mit diesen zwei zusätzlichen Quadraten auf dem U-Kern auf sich? Was ist mit all den zusätzlichen Teilen, die Sie in einem Transformatorkern eigentlich nicht sehen? Sollte der U-Kern nicht oben und unten gleich dick sein wie die Seiten?
Das Flussmittel im Inneren des Kerns benötigt einen bestimmten Querschnitt, um zu fließen. Im obigen EI-Kernbild wird dieser Querschnitt durch die Breite des inneren Beins festgelegt. Es ist 2 Einheiten breit. Das Flussmittel teilt sich dann in zwei gleiche Schenkel auf, die jeweils einen Querschnitt von 1 Einheit haben. Es gibt also an allen Stellen einen Querschnitt von 2 Einheiten. — Zählen Sie nun den Draufsichtbereich des EI-Kerns. Sie können sehen, dass es 28 Einheiten sind. Okay? — Nehmen Sie nun diese 28 Einheiten und versuchen Sie, sie zu einem U-Kern anzuordnen, der an allen Stellen ebenfalls 2 Einheiten Querschnitt hat. Es ist nicht möglich . Sie benötigen 36 Einheiten. Wenn Sie die Kanten des U-Kerns abrunden, benötigen Sie immer noch 32 Einheiten.
Warum werden EI-Kerne (Shell-Type) am häufigsten für Leistungstransformatoren verwendet?
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