Ursprünglicher Ersteller: Light of Devices
Bei der Werksinspektion von Transformatoren weisen viele Transformatorkerne fehlende Blöcke auf, die durch Stöße oder das Einklemmen in Vorrichtungen verursacht wurden. Welche Auswirkungen hat das Abfallen von Transformatorkernen? Dieser Artikel behandelt die relevanten Aspekte.
Wir wissen, dass die Hauptfunktion des Magnetkerns in Transformatoren darin besteht, einen magnetischen Kreis zu bilden, der es dem Transformator ermöglicht, Energie effizient zu übertragen. Dies spiegelt sich auch gut in der Berechnungsformel der Induktivität wider:
Im Allgemeinen setzen wir die Permeabilität von Luft mit 1 an, während die Permeabilität von Magnetkernen bis in den Bereich von einigen Zehnern reichen kann und in vielen Fällen sogar Tausende oder Zehntausende erreicht.
Aus dieser Perspektive erhöhen Transformatoren mit Magnetkernen ihre Induktivität erheblich, wodurch sich die gespeicherte und übertragene Energie entsprechend steigern lässt. Auch der Wirkungsgrad ihrer Übertragung wird dadurch bis zu einem gewissen Grad verbessert.
Darüber hinaus hat der Transformatorkern eine gewisse strukturelle Stützwirkung auf das gesamte Transformatorprodukt, was dazu beiträgt, die Stabilität des Transformators aufrechtzuerhalten und Geräusche und Vibrationen zu reduzieren.
Fehlt ein Block im Transformatorkern, beeinträchtigt dies die normale Übertragung im Magnetkreis. Nach dem Fehlen des Magnetkerns wird der ursprüngliche Teil des Kerns zu Luft, was zu einem Anstieg des magnetischen Widerstands, einem Abfall des Wirkungsgrades und im schlimmsten Fall zu einer Verringerung der Induktivität führt und somit den ordnungsgemäßen Betrieb der gesamten Maschine unmittelbar gefährdet.
Bei einigen Transformatoren fehlen auch die Magnetkerne. Im Langzeitbetrieb der gesamten Maschine beschleunigen und vergrößern sich Mikrorisse im Magnetkern (dem Teil, der sich nicht vom Block gelöst hat), was zu erhöhten Verlusten und einem Temperaturanstieg im gesamten Transformator führt und schließlich einen Maschinenausfall zur Folge hat.
Aus dieser Perspektive beeinträchtigt das Fehlen von Magnetkernblöcken in Transformatoren nicht nur die Leistung, sondern auch deren Zuverlässigkeit. Aktuell gelten bei vielen Herstellern folgende Normen für das Erscheinungsbild von Magnetkernabplatzungen: Die Fläche einer einzelnen Abplatzung darf 3 % der gesamten Oberfläche des Magnetkerns nicht überschreiten, und die Fläche von zwei oder mehr Abplatzungen darf 5 % nicht überschreiten.
Es gibt auch zwischen den Herstellern Unterschiede, auf die hier nicht näher eingegangen wird. Im Wesentlichen geht es um die unterschiedlichen Konstruktionsspielräume der Hersteller, was zu unterschiedlichen Kontrollstandards führt.
Im Vergleich zu Normen halten wir die Ursache für das Abfallen des Transformatorkerns für wichtiger. Insbesondere unter dem Einfluss äußerer Kräfte kann nicht nur die Oberfläche des Transformatorkerns abfallen, sondern es können auch Risse im Inneren entstehen, und das Risiko lässt sich nicht einfach abschätzen.
In diesem Fall verdient das Auftreten eines Magnetkernbruchs im Transformator unsere besondere Aufmerksamkeit und Besorgnis.
Veröffentlichungsdatum: 16. Januar 2025
