50 veya 60Hz transformatörler genellikle kullanılırsiLicon çelik laminasyonlargenellikle her iki tarafı da verniklenmiş veya kaplanmış 0.5 mm veya daha düşük tabakalardan kesilir veya delinir. Bu, istenen girdap akımının bastırılması veya ortadan kaldırılmasıyla sonuçlanır.
Şekil 1'de gösterildiği gibi iki ana tip tek fazlı transformatör vardır.
Şekil 1: 50/60Hz Güç Trafosu Çeşitleri
Kabuk Tipi Transformatörler:Daha küçük transformatörler içinkabuk tipiseçilir. Ortaya çıkan transformatörler, Şekil 1(a)'da gösterildiği gibi hem birincil hem de ikincil sargıları taşıyan tek bir makaraya sahiptir. Laminasyonlar, gereken VA derecesine bağlı olarak birçok farklı yükseklikte istiflenebilir. Bu istif yükseklikleri birçok tescilli sarma makarasından birine uyacak şekilde seçilmiştir. Kullanılan laminasyonlar sacdan damgalanmıştır ve şekillerinden dolayı "E&I" laminasyonları olarak anılmaktadır. Bunlar Şekil 2(a)'da daha ayrıntılı olarak gösterilmektedir.
Uzuv Tipi Transformatörler:Gerekli VA derecesi arttıkça E&I laminasyonları daha az ekonomik hale gelir. Soğutma için mevcut sarım alanı orantılı olarak daha büyük boyutlar için daha az olur, dolayısıyla VA derecesini elde etmek için daha büyük, daha kayıplı ve daha pahalı çekirdekler gerekir. Yani daha büyük transformatörler içinuzuv tipiŞekil 1(b)'de gösterildiği gibi seçilir. Ortaya çıkan transformatörler, her biri hem birincil hem de ikincil sargıları taşıyan iki sargı makarasına sahiptir; bu sargılar, gerektiği gibi seri ve/veya paralel olarak birbirine bağlanır. Laminasyonlar, levhadan kesilmiş ve Şekil 2(b)'de gösterildiği gibi istiflenmiş basit dikdörtgenlerdir.
Şekil 2: Silikon çelik laminasyonların şekilleri ve istiflenmesi
Kesilen çekirdeklerin hem maliyet hem de verimsizlik açısından E&I çekirdeklerden daha ekonomik hale geldiği transformatör değeri 2kVA ile 3 kVA arasındadır.
Toroidal Transformatörler:Yukarıdaki laminasyonlar bir silikon çelik levhadan rastgele delinip kesilir, dolayısıyla tane yönlendirmesi mümkün değildir. Laminasyon malzemesinin şeritler halinde üretildiği ve metalik taneciklerin şerit yönünde yönlendirildiği başka bir işlem daha vardır. Bu tane yönelimli şerit daha sonra tuvalet kağıdı rulosu gibi bir toroide sarılır. Ortaya çıkan toroidal transformatör, çelikteki tüm metalik taneciklerin çevresel olarak hareket etmesine sahiptir, bu nedenle daha yüksek bir akı yoğunluğunda çalıştırılabilir. Bu, daha hafif, daha küçük ve daha verimli bir transformatöre yol açar. Ancak malzeme daha pahalıdır ve üretim için özel sarma ve mekik sarma makineleri gerekir. Aşina olabileceğiniz toroidal transformatör örnekleri, akım transformatörleri ve "variyak transformatörlerdir" (Şekil 3).
Şekil 3: Toroidal Çekirdek Örnekleri
400Hz Çekirdekler:400Hz'de (örn. havacılık endüstrisi) kullanılan transformatörler için, 50 veya 60 Hz uygulamalarda yaygın olarak kullanılan silikon çeliğin histerezis kayıpları yönetilemez hale gelebilir, dolayısıyla daha doğrusal bir uyarılma (BH) eğrisine ve daha düşük histerezise sahip malzemeler gerekir.Amorf çelik çekirdekler (metalik cam)bu gelişmiş özelliklere sahiptir ve bu uygulamalar için uygundur. 50/60 Hz'de bunlar geleneksel silikon çeliğin üçte biri kadar kayıplara sahiptir ancak iki kat daha pahalıdır.
Yüksek Frekanslı Çekirdekler:Yüksek frekanslarda (1kHz ve üzeri) yukarıdaki malzemeler yüksek histerezis kayıpları nedeniyle uygun değildir. Bu nedenle normalde ferrit malzeme seçilir. Ferritler, ferrimanyetik fakat iletken olmayan oksijenli geçiş metallerinin seramik bileşikleridir. Transformatörde veya elektromanyetik çekirdeklerde kullanılan ferritler, nikel, çinko ve/veya manganez bileşikleriyle birleştirilmiş demir oksitler içerir. Yüksek frekanslı işlemler için son derece faydalı olan düşük bir zorlayıcılığa sahiptirler.
Şekil 4: Ferrit Çekirdek Örnekleri
Ferrit çekirdekler yukarıdaki şekilde gösterildiği gibi istenilen herhangi bir şekle dökülebilir.
