變壓器為什麼鐵心要用方形的硅鋼片？

01-12

形狀？材料？

防鐵損。如果是一整塊，磁鏈變化會產生渦流，渦流會導致能量損耗。至於為什麼是硅鋼材料，是因為硅鋼有較高的磁導率和較窄的磁滯回線，導磁材料不容易飽和，同樣額定功率的變壓器體積可以做得更小。

贊同@張清河的答案，補充：以用硅鋼片排列壓實焊接成鐵芯，硅鋼片之間會存在很窄的氣隙間隔，實際生產中會用真空池浸入絕緣漆，這樣形成磁通路時，不會像整塊鐵芯那樣產生渦流（不懂請查看高中物理課本），鐵損很小。同時較小的絕緣間隙也不會產生大的磁損。

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形狀，分為E片和I片，E片中間套線圈，將I片扣上，焊接（只是大體，實際工藝流程要複雜）。

本來想回答，看到張清河同學的回答比較全面了。他答的最好。

原則就是減少損耗，一是渦流，就是感應出的電流，硅鋼片的電阻大，電流就會小；二是磁滯損耗，曲線包圍面積越窄損耗越小。

其實這是變壓器基本的知識，回去看書最好。

題者註明了兩個要素，形狀和材料。變壓器目前用得比較多的是電力傳輸和儀器儀錶設備（開關電源），在兩個行業裡面，形狀基本在基本相似，材料有明顯不同。電力傳輸變壓器磁芯絕大數為硅鋼片類，特點為BS飽和磁感應強度為2T（特斯拉）左右；而儀器儀錶（開關電源）變壓器為鐵氧體類磁芯材料，特點為BS飽和磁感應強度為0.3T（特斯拉）左右。

前提:

我們的變壓器是工作於交流，交流就有頻率的高低，且工作過程中變壓器磁芯不能飽和。

1，早期時候，傳輸電力時候，變壓器工作在工頻時候，頻率50/60hz比較低，但是工作電流比較大。損耗主要集中在銅損，且由於電流大，要求變壓器磁芯材料的飽和磁感應強度相對要大。最後發現硅鋼片這種材料的作為電力傳輸變壓器的磁芯能夠滿足在低頻下面，大電流工作模式下，磁芯不飽和。故電力傳輸變壓器一般使用硅鋼片主要原因為磁飽和強度相對較大。

2，大概80年代（有待考證），隨著電器設備的增加，需要很多不同的電源以及設備對電源質量的要求越來越高。電源發展從原變壓器整流或者變壓，到線性電源，再到現在中國發展得如火如圖的開關電源。

開關電源中的變壓器，其特點為工作電流相對於電力傳輸來說，變得很小。但是為了提高電源的效率和減小電源的尺寸。開關電源變壓器工作頻率從20K-200K。要是採用以前的硅鋼片，其電阻率很小（電阻小），工作在高頻模式下，渦流損耗佔主要因素，且實際是發熱嚴重，影響硅鋼片在開關電源中的使用。於是，鐵氧體磁芯材料出現了。其特點為磁飽和強度不高，但是，對於開關電源來說，基本上不會飽和，其關鍵好處在於電阻率相對於硅鋼片增加很多（電阻變大），渦流損耗減少，發熱不再那麼嚴重且在實際使用過程中基本沒有問題。

3，為什麼電力傳輸變壓器和儀器儀錶變壓器形狀大都方形呢？看看下面紅色磁力線。可以知道設計為方形或者圓形主要目的為給磁力線的提供迴路。

硅鋼是因為電阻大，迴流發熱小，為啥米方形的，大概是因為卷電線方便吧。。。。

變壓器有方形EI,UI片，也有環形的。使用方形主要是因為相比較環形的製作工藝會比較容易，且成本較低。其實同容量的變壓器，環形的性能比方形要好。

拿常見的EI型變壓器來說吧。硅鋼片在市場上採購，是有規格的，需要多大的磁面積，多插或者少插幾片就控制住了。設計原則上，盡量讓鐵芯截面為方形，省銅線。其他亂七八糟的還要定做，很麻煩的，畢竟方便生產才是王道，工藝流程越簡單，出現故障的可能越小。