Dit is een veel voorkomende misvatting, maar het antwoord is: meer gewicht is niet altijd beter voor een transformator. Gewicht is een ontwerpresultaat, geen maatstaf voor prestaties.

Het gewicht van een transformator wordt bepaald door het ontwerp en de prestaties, niet door een specifiek doel. Hoewel het voornamelijk de hoeveelheid materialen weerspiegelt die bij de fabricage worden gebruikt, geeft dit niet direct de kwaliteit van de prestaties aan.

Laten we de redenen en conclusies uit een paar belangrijke aspecten opsplitsen:

Waarom hebben mensen de illusie dat hoe zwaarder, hoe beter?

1. Materiële realiteit: In het traditionele concept betekenen zwaardere elektrische apparaten vaak het gebruik van meer koper, ijzer en andere metalen materialen, wat mensen een gevoel geeft van ‘vol materiaal’ en ‘sterk en duurzaam’.
2. Kostenrelatie: Koper en siliciumstalen platen vormen de primaire componenten van transformatoren. Zwaardere transformatoren brengen doorgaans hogere grondstofkosten met zich mee, wat vanzelfsprekend leidt tot de perceptie dat ‘hogere kosten gelijk staan aan hogere kwaliteit’.

De belangrijkste factor die het gewicht van de transformator bepaalt

Het gewicht van de transformator komt voornamelijk van twee delen: de ijzeren kern (magnetische kern) en de wikkeling (spoel).

• Ijzeren kern: meestal gemaakt van siliciumstaal gelamineerd, verantwoordelijk voor magnetische geleiding en magnetisch circuit. Hoe groter en zwaarder de ijzeren kern, hoe groter de magnetische flux kan worden overgedragen, en tot op zekere hoogte kan er meer vermogen worden gedragen.
• Wikkeling: gemaakt van koper- of aluminiumdraad, verantwoordelijk voor het geleiden van elektriciteit. Hoe dikker de wikkeling en hoe meer windingen, hoe zwaarder het gewicht en hoe sterker het stroomvoerend vermogen en de schokbestendigheid.

Wat is de standaard van ‘goed’ transformator?

De belangrijkste indicatoren om de kwaliteit van een transformator te evalueren zijn efficiëntie, temperatuurstijging, betrouwbaarheid, spanningsregeling, kosten, enz. Een goede transformator is de beste balans van deze indicatoren onder de voorwaarde dat aan de prestatie-eisen wordt voldaan.

Waarom is hoe zwaarder niet beter?

1. Ontwerp- en efficiëntie-optimalisatie (kernreden)

Modern transformatorontwerp is bedoeld om een hoge efficiëntie te bereiken, dat wil zeggen, het minimale verlies in het proces van energieomzetting.

• Ijzerverlies (verlies zonder belasting): Het treedt voornamelijk op in de ijzeren kern en houdt rechtstreeks verband met het gewicht en het materiaal van de ijzeren kern. Het blindelings vergroten van het gewicht van de ijzeren kern kan leiden tot een toename van het ijzerverlies en een afname van de efficiëntie.
• Koperverlies (belastingsverlies) treedt voornamelijk op in de wikkelingen, wat verband houdt met de weerstand van de wikkeling (d.w.z. de hoeveelheid gebruikt koper en de lengte ervan). Hoewel het gebruik van dikkere koperdraad de weerstand kan verminderen, verhoogt het ook de kosten en het gewicht. Het optimale ontwerp is om de beste verhouding van ijzeren kern en wikkelingen te vinden en tegelijkertijd te voldoen aan de eisen voor temperatuurstijging en efficiëntie.

2. Vooruitgang van de materiaaltechnologie

• Kernmaterialen: Hoewel voorheen conventionele warmgewalste siliciumstalen platen werden gebruikt, gebruiken moderne transformatoren voornamelijk hoogwaardige koudgewalste, korrelgeoriënteerde siliciumstalen platen met superieure magnetische geleidbaarheid en verminderde verliezen, waarbij amorfe legeringsmaterialen nu op grote schaal worden toegepast. Deze geavanceerde materialen maken lagere ijzerverliezen mogelijk met behoud van een verminderde dikte en een lichter gewicht. Transformatoren die amorfe legeringskernen gebruiken, kunnen 60%-70% lagere verliezen zonder belasting bereiken in vergelijking met traditionele siliciumstalen tegenhangers, terwijl ze vergelijkbare of zelfs lichtere gewichtskenmerken behouden.
• Isolerende materialen: Betere isolatiematerialen zorgen ervoor dat de wikkeling veilig kan werken bij hogere temperaturen, waardoor de hoeveelheid gebruikte koperdraad wordt verminderd met behoud van de levensduur.

3. Toepassingsscenario's bepalen de standaard van "goed"

• Vermogenstransformatoren: Streven naar extreem hoge efficiëntie en betrouwbaarheid. Hun "goed" wordt weerspiegeld in het laagste jaarlijkse totale energieverbruik (ijzerverlies + koperverlies), niet het grootste gewicht.
• Elektrische apparaten zoals opladers geven prioriteit aan een hoge vermogensdichtheid en leveren aanzienlijke output in compacte, lichtgewicht ontwerpen. Hier zijn 'lichtgewicht en compact' fundamentele criteria voor kwaliteit. Een omvangrijke, zware telefoonoplader zou nooit worden gekocht.
• Audiotransformator: Het streven naar extreme getrouwheid en frequentieresponskenmerken, het ontwerp en de materialen (zoals permalloy) zijn zeer speciaal, gewicht en geluidskwaliteit staan niet direct met elkaar in verband.

Conclusie

1. De kern van moderne uitstekende transformatoren ligt in "geoptimaliseerd ontwerp" en "geavanceerde materialen". Door wetenschappelijk ontwerp en het gebruik van hoogwaardige materialen (zoals hoogwaardige siliciumstalen platen, amorfe legeringen) kunnen lagere verliezen, een hogere efficiëntie en betere prestaties worden bereikt met een lichter gewicht.
2. Om de kwaliteit van een transformator te beoordelen, moeten we letten op de technische parameters, zoals efficiëntie, verlies, temperatuurstijging, isolatieklasse, geluidsniveau, enz., in plaats van simpelweg het gewicht te wegen.

Kortom, we moeten op zoek gaan naar een "hoogwaardige" transformator, niet naar een "zware" transformator. De vooruitgang van de technologie is om krachtigere functies te bereiken met minder materiaal en een kleiner volume.