Question

变压器的铁芯有什么作用?去掉铁芯运行有什么影响？为什么？

Answer 1

变压器是变换交流电压、电流和阻抗的器件，当初级线圈中通有交流电流时，铁芯（或磁芯）中便产生交流磁通，使次级线圈中感应出电压（或电流）。变压器由铁芯（或磁芯）和线圈组成。其中变压器铁芯是变压器中耦合磁通的主磁路。变压器的铁芯的作用就是形成磁阻很小的偶合磁通的磁路，由于磁阻很小，大大提高了变压器的工作效率。广泛的说，变压器按线圈之间耦合材料分，有空芯变压器、磁芯变压器、铁芯变压器。空芯变压器、磁芯变压器大多是用在频率高的电子电路中，电力电路中的变压器就一定是铁芯变压器。常用的变压器铁芯一般都是用硅钢片做成的。硅钢是含硅量在3％左右、其它主要是铁的硅铁合金。硅钢片大量用于中低频变压器和电机铁芯，尤其是工频变压器。因为硅钢本身是一种导磁能力很强的物质，在通电线圈中，它可以产生较大的磁感应强度，从而可以使变压器体积变小，提高变压器工作效率。硅钢的特点是具有常用软磁材料中最高的饱和磁感应强度（2.0T以上），因此作为变压器铁芯使用时可以在很高的工作点工作（如工作磁感值1.5T）。但是，硅钢在常用的软磁材料中铁损也是最大的，为了防止铁芯因损耗太大而发热，它的使用频率不高，一般只能工作在20KHz以下。所以电力电路的频率大多是在50Hz左右。根据上面的介绍可知，高频率的电路中的变压器就不要铁芯，工频电路或者频率较低的电路中的变压器就要铁芯。否则它们就不能正常工作。