Kerntransformatoren sind effizienter und werden in Hochspannungsübertragungsanwendungen eingesetzt. Manteltransformatoren haben einen Magnetkern, der die Wicklungen umgibt. Der Kern besteht aus dünnen Streifen aus laminiertem Eisen oder Stahl, wobei die Wicklungen außen um den Kern herum angeordnet sind.
Key Take Away
- Kerntransformatoren haben Primär- und Sekundärwicklungen, die um die Schenkel des Kerns gewickelt sind, wodurch sie einfacher zu warten und zu reparieren sind.
- Schalentransformatoren umhüllen den Kern um die Wicklungen und bieten so eine bessere mechanische Festigkeit und eine geringere magnetische Leckage.
- Kerntransformatoren eignen sich besser für Niederspannungsanwendungen, während Schalentransformatoren aufgrund ihres höheren Wirkungsgrads und ihrer Kompaktheit besser für Hochspannungsanwendungen geeignet sind.
Was ist ein Kerntransformator?
Ein Kerntransformator ist ein elektrisches Gerät, das einen Wechselstromeingang (AC) akzeptiert und einen Wechselstrom (AC) mit einem anderen Spannungspegel ausgibt. Es ist der beliebteste Transformatortyp, der in der Energieübertragung und in Geräten weit verbreitet ist, um Netzspannung in Niederspannung umzuwandeln, um elektronische Geräte mit Strom zu versorgen. Sie sind in verschiedenen Nennleistungen von mW bis MW erhältlich. Die isolierten Lamellen reduzieren Wirbelstromverluste im Eisenkern.
Es besteht aus einem Kern aus Edelstahllamellen und zwei oder mehr Wicklungen aus isoliertem Draht, die darum gewickelt sind. Es arbeitet nach dem elektromagnetischen Induktionsprinzip, bei dem ein sich änderndes Magnetfeld, das durch die Eingangsspannung gebildet wird, eine Spannung in den Ausgangswicklungen induziert.
Zu den Anwendungen für Kerntransformatoren gehören Stromverteilung, Spannungsregelung, Industrieanlagen und Audiogeräte. Sie sind für höhere Spannungspegel ausgelegt.
Was ist Shell-Type Transformer?
Manteltransformatoren sind Leistungstransformatoren, die aus einem einzigen Stahlrahmen oder Mantel bestehen, in dem sich alle Wicklungen und der Kern befinden. Der Hauptvorteil dieses Transformatortyps besteht darin, dass er eine effiziente Kühlung der Wicklungen und des Kerns ermöglicht. Die Wicklungen bestehen aus isolierten Kupfersträngen, die konzentrisch um den Kern angeordnet sind.
Die Wicklung eines Manteltransformators ist verteilt, so dass die Wärme auf natürliche Weise abgeführt werden kann. Die Wartung dieser Transformatoren ist komplex und die mechanische Festigkeit ist hoch.
Energieverteilung, -steuerung und -wandlung sind ideale Anwendungen für Manteltransformatoren. Es wird in verschiedenen Branchen eingesetzt, darunter Telekommunikation, Versorgungsunternehmen und Fertigung. Es versorgt auch elektrische Geräte wie Computer, Fernseher und Radios mit Strom.
Der Hauptvorteil des Schalentransformators ist seine Fähigkeit, eine effiziente Energieübertragung zu liefern. Es ist außerdem leicht, wodurch es einfach zu transportieren und zu installieren ist, und eine gute Wahl für den Einsatz in Regionen mit begrenztem Platz, da es schnell bewegt werden kann.
Unterschied zwischen Kern- und Schalentransformatoren
- Bei Kerntransformatoren kann der Querschnitt quadratisch, kreuzförmig oder dreistufig sein; Bei Shell-Type-Transformatoren hingegen ist der Querschnitt rechteckig.
- Bei Transformatoren vom Kerntyp wird der Fluss gleichmäßig auf die Seitenschenkel des Kerns verteilt, während bei Transformatoren vom Schalentyp der zentrale Schenkel den gesamten Fluss und die Seitenschenkel die Hälfte des Flusses tragen.
- Die Primär- und Sekundärwicklung sind bei Kerntransformatoren auf den Seitenschenkeln platziert, während bei Schalentransformatoren die Primär- und Sekundärwicklung auf dem Mittelschenkel platziert sind.
- Bei Kerntransformatoren wird die Laminierung in Form von L-Streifen geschnitten, während bei Schalentransformatoren die Laminierung in Form der langen E- und L-Streifen geschnitten wird.
- Bei Kerntransformatoren gibt es zwei Magnetkreise, bei Manteltransformatoren hingegen nur einen.
Vergleich zwischen Kern- und Schalentransformatoren
| Vergleichsparameter | Transformatoren vom Kerntyp | Schalentransformatoren |
|---|---|---|
| Bedeutung | Bei Kerntransformatoren umgibt die Wicklung den Kern. | Bei Manteltransformatoren umschließt der Kern die Wicklung. |
| anderer Name | Konzentrische Wicklung oder zylindrische Wicklung. | Sandwich- oder Scheibenwicklung. |
| Wartung | Kerntransformatoren sind wartungsfreundlich. | Schalentransformatoren haben eine komplexe Wartung. |
| Mechanische Festigkeit | Kerntransformatoren haben eine geringe mechanische Festigkeit. | Schalentransformatoren haben eine hohe mechanische Festigkeit. |
| Isolierung | Isolierung ist mehr in Core-Type-Transformatoren. | Die Isolierung ist bei Schalentransformatoren geringer als bei Kerntransformatoren. |
- Berechnung der Streuinduktivität von Kerntransformatoren für leistungselektronische Schaltungen | Veröffentlichung der IEEE-Konferenz | IEEE Xplore
- Elektromechanische Analyse von induktiven supraleitenden Fehlerstrombegrenzern vom Kern- und Schalentyp unter allgemeinen Fehlerbedingungen | IEEE-Zeitschriften und -Magazine | IEEE Xplore
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