干货 变压器为什么要开气隙

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什么是变压器的气隙?开气隙对变压器会有哪些影响?气隙是越大越好吗?

磁芯气隙是磁芯空气间隙的简称,是工程师在铁芯的两个部分之间故意留下的物理空隙。一般铁氧体磁芯都不是一个完整的闭合体,如E型磁芯对接口处。

变压器的气隙设计是为了防止磁饱和而设计的空隙,虽然是一道看起来微不足道的空隙,但对变压器的性能有着重要的影响。

具体来说,气隙的作用有以下几点:

1.防止磁饱和:气隙可以限制铁芯的饱和,使变压器在高电流或高频率下工作时仍能保持较好的性能。

2.控制电感量:气隙可以减小磁导率,使线圈特性较少地依赖于磁芯材料的起始磁导率,从而更好地控制电感量。

3.提高热稳定性:在高频变压器中,增大气隙可以提高散热效果,降低变压器的温度,保证其稳定工作。

4.提高电气性能:增大气隙可以减小变压器的磁耦合,降低互感系数,实现更精确的电压变换,同时减小漏感应,提高变压器的效率。

5.增加绝缘能力:增大气隙可以增加变压器的绝缘距离,提高其抗击穿能力,降低故障率。

变压器

电子变压器,图片来源:普晶电子

随着电子产品工作频率越来越高,传统的拼接磁芯所留下的空隙已无法满足实际应用需求,需要在变压器磁芯上新开气隙。

分段气隙技术由此应运而生,通过改变磁路结构,将传统的单一气隙分割成多个较小的气隙段,使得每个小气隙产生的漏磁和边缘效应相互抵消或减弱,从而整体上提高了变压器的效率和稳定性。

通过采用分段气隙设计,可以有效地降低涡流损耗,降低内层线包温度,提高设备的热稳定性,延长设备使用寿命。

此外,分段气隙设计还可以更精确地控制电感量,这对于一些对电感值有严格要求的应用场景尤为重要。

总的来说,分段气隙设计不仅能够解决传统单一气隙带来的问题,还能够适应现代电力电子设备对高性能、小型化的需求。

但气隙过大会导致磁阻过大,降低变压器的能力;而气隙过小则会增加损耗,产生噪声和热量;气隙虽然降低了磁导率,但也需要增加线圈的圈数,这会导致铜损增加,制造成本也更高。所以在设计变压器时,需要综合考虑各种因素,选择合适的气隙大小。

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审核编辑 黄宇

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