Materiał ferromagnetyczny użyty do produkcji rdzeni transformatorowych można scharakteryzować przez wykres zależności wielkości indukcji magnetycznej „B” w funkcji natężenia pola magnetycznego „H”, czyli krzywej magnesowania. Dla prądów wolnozmiennych będzie to znany kształt pokazujący tzw. „pętlę histerezy”. Dla prądów szybkozmiennych pętlę tę można sprowadzić do pojedynczej krzywej.
Dla sinusoidalnego przebiegu napięcia sieci energetycznej wykres krzywej magnesowania ma środek symetrii w środku układu współrzędnych, dlatego analizę można przeprowadzić tylko dla pierwszej ćwiartki. Na przebiegu krzywej magnesowania zaznaczono trzy przykładowe punkty A,B i C.
Punkty te oznaczają maksymalne indukcje, jakie występują w rdzeniu w zależności od przeznaczenia transformatora.
Jeśli transformator jest zaprojektowany tak, że maksymalna indukcja w rdzeniu sięga punktu „C”, który znajduje się już prawie na silnie nieliniowej części charakterystyki, to transformator ten pracuje z największą dopuszczalną zawartością harmonicznych napięć i prądów wyższych rzędów. Wówczas naprężenia mechaniczne rdzenia osiągają większe wartości, co może objawiać się większym poziomem szumów („brumów”) transformatora, natomiast linie sił pola magnetycznego mają tendencję do zamykania się w przestrzeni poza rdzeniem, a więc mogą działać jako zakłócenia na układy elektroniczne znajdujące się blisko uzwojeń. Taki transformator nie nadaje się do zastosowań w elektronice czy sprzętach audio wysokiej jakości. Jednakże doskonale spełni swoje oczekiwania w zasilaniu urządzeń grzejnych czy oświetlenia żarowego, przy czym jego koszt budowy będzie relatywnie niższy.
Jeśli transformator pracuje z maksymalną indukcją w punkcie B, który znajduje się w sporej odległości od silnego zakrzywienia się charakterystyki, wówczas generacja harmonicznych napięć jest na niskim poziomie. Strumień magnetyczny prawie w całości zamyka się w rdzeniu, nie zakłócając otoczenia, a transformator prawie nie generuje dźwięku. W takim wykonaniu transformator nadaje się również do zastosowań w elektronice przemysłowej oraz w mniej wymagających urządzeniach audio.
Transformatory pracujące z indukcjami poniżej punktu C stosowane są w układach pomiarowych (przekładniki) czy urządzeniach audio z wyższej półki.
mgr inż. Krzysztof Majewski
Kierownik Działu Handlowego
Breve-Tufvassons
