En el diseño y la fabricación de transformadores, la selección del tipo adecuado de chapa de acero al silicio es esencial para optimizar el rendimiento, la eficacia y la rentabilidad. Las características de los transformadores, como su tamaño, frecuencia de funcionamiento y aplicación, determinan el tipo específico de chapa de acero al silicio que debe utilizarse en sus núcleos. A continuación analizaremos cómo se corresponden los distintos transformadores con los diferentes tipos de chapas de acero al silicio.
1. Transformadores de potencia: Acero al silicio de grano orientado (GO)
Transformadores de potencia suelen utilizarse en aplicaciones de alta tensión, como las redes de transporte de electricidad, donde la eficiencia y las bajas pérdidas de energía son fundamentales. Para estos transformadores, Acero al silicio de grano orientado (GO) es el material preferido. Las principales razones son:
- Propiedades magnéticas optimizadas: El acero al silicio GO se procesa específicamente para mejorar sus propiedades magnéticas en la dirección de laminación, lo que lo hace ideal para grandes transformadores que requieren una conversión eficiente de la energía.
- Baja pérdida de núcleo: Las características de baja pérdida en el núcleo del acero al silicio GO reducen significativamente tanto las pérdidas por histéresis como por corrientes parásitas, especialmente en condiciones de baja frecuencia.
- Alta densidad de flujo magnético: El acero al silicio GO puede soportar altas densidades de flujo magnético, lo que es vital para minimizar el tamaño del núcleo de los transformadores de potencia manteniendo una alta eficiencia.
Este material se utiliza habitualmente en transformadores de potencia de alta tensión y transformadores de distribución.
2. Transformadores de distribución: Acero al silicio de grano fino orientado
Transformadores de distribución operan en redes de media tensión, normalmente convirtiendo la electricidad de alta tensión de las redes eléctricas a una tensión más baja para su uso en entornos residenciales, comerciales o industriales. Acero al silicio de grano fino para estos transformadores:
- Menores pérdidas por corrientes de Foucault: El uso de chapas de acero al silicio más finas, como las de 0,23 mm o 0,27 mm, ayuda a minimizar las pérdidas por corrientes parásitas, especialmente en transformadores que funcionan con cargas bajas.
- Diseño compacto: Las finas chapas de acero al silicio permiten un núcleo de transformador más compacto, reduciendo el tamaño total de los transformadores de distribución y haciéndolos más eficientes en entornos con limitaciones de espacio.
El acero al silicio GO fino se utiliza en transformadores de distribución de media tensión y transformadores montados en poste.
3. Pequeños transformadores: Acero al silicio no orientado al grano (ONG)
Para transformadores más pequeños, como los utilizados en electrodomésticos o en pequeños equipos industriales,Tales como transformadores montados en poste, transformadores de pedestal ，Acero al silicio sin grano orientado (NGO) es de uso común:
- Rentable: El acero al silicio NGO tiene un proceso de fabricación más sencillo en comparación con el acero al silicio GO, lo que lo hace menos costoso y adecuado para transformadores más pequeños y de bajo coste.
- Propiedades magnéticas isótropas: El acero al silicio NGO ofrece un rendimiento magnético isótropo, lo que significa que sus propiedades magnéticas son las mismas en todas las direcciones. Esto es beneficioso en aplicaciones en las que el flujo magnético fluye en múltiples direcciones.
- Versatilidad: El acero al silicio NGO es muy versátil y puede utilizarse en diversos tipos de transformadores que no requieren el mismo rendimiento de alta eficiencia que los transformadores de potencia o distribución.
El acero al silicio para ONG suele utilizarse en pequeños transformadores de distribución, transformadores de mediday transformadores domésticos.
4. Transformadores de alta frecuencia: Acero al silicio amorfo
En los transformadores de alta frecuencia, como los utilizados en determinadas aplicaciones industriales y electrónicas, la principal preocupación es minimizar las pérdidas en el núcleo a altas frecuencias de funcionamiento. Para estos transformadores, Acero al silicio amorfo o Aleaciones nanocristalinas son más adecuados:
- Pérdidas en el núcleo extremadamente bajas: El acero al silicio amorfo tiene una estructura atómica irregular que reduce considerablemente las pérdidas por histéresis. Esto lo hace muy eficiente a frecuencias más altas.
- Alta resistividad: La alta resistividad eléctrica del acero al silicio amorfo minimiza las pérdidas por corrientes parásitas, por lo que resulta ideal para operaciones de alta frecuencia.
- Eficiencia energética: Los transformadores de alta frecuencia construidos con acero al silicio amorfo pueden funcionar con mayor eficiencia, lo que reduce el derroche de energía y mejora el rendimiento general.
Este material se utiliza a menudo en transformadores de alta frecuencia, transformadores inversoresy aplicaciones de electrónica de potencia.
5. Transformadores especiales: Materiales avanzados (nanocristalinos o superconductores)
Para transformadores que operan en entornos altamente especializados, como instalaciones de investigación, el sector aeroespacial o el de las energías renovables, materiales avanzados como el nanocristalino o incluso materiales superconductores se utilizan a veces:
- Aleaciones nanocristalinas: Estos materiales proporcionan pérdidas en el núcleo aún menores que las chapas de acero al silicio tradicionales, lo que los hace adecuados para transformadores de alto rendimiento.
- Materiales superconductores: En aplicaciones punteras, se están explorando materiales superconductores para crear transformadores con pérdidas de energía casi nulas, sobre todo en aplicaciones que requieren una eficiencia extrema.
Estos materiales suelen utilizarse en transformadores de investigación y desarrollo, transformadores para energías renovableso transformadores industriales de alto rendimiento.
Resumen de la selección de chapas de acero al silicio por tipo de transformador:
| Tipo de transformador | Chapa de acero al silicio preferida | Consideraciones clave |
|---|---|---|
| Transformadores de potencia | Acero al silicio de grano orientado (GO) | Baja pérdida en el núcleo, alta densidad de flujo, alta eficiencia |
| Transformadores de distribución | Acero al silicio de grano fino | Pérdidas por corrientes parásitas reducidas, diseño compacto |
| Pequeños transformadores | Acero al silicio no orientado al grano (NGO) | Rentable, propiedades magnéticas isotrópicas, versátil |
| Transformadores de alta frecuencia | Acero al silicio amorfo | Pérdidas en el núcleo extremadamente bajas, alta resistividad, eficaz a alta frecuencia |
| Transformadores especiales | Aleaciones nanocristalinas o materiales superconductores | Pérdidas en el núcleo ultrabajas, aplicaciones de vanguardia |
Conclusión
La selección de la chapa de acero al silicio adecuada es un factor crítico en el diseño y la fabricación de transformadores. A los distintos transformadores, en función de sus requisitos operativos y entornos de aplicación, les corresponden diferentes tipos de chapas de acero al silicio. Tanto si se trata de transformadores de potencia de alto rendimiento como de transformadores de distribución compactos, conocer las propiedades de cada tipo de acero al silicio garantiza un rendimiento y una rentabilidad óptimos.
En Transformador EvernewOfrecemos soluciones a medida con chapas de acero al silicio de alta calidad para diversos tipos de transformadores, garantizando tanto la eficiencia como la fiabilidad. Póngase en contacto con nosotros para obtener más información sobre la selección de los mejores materiales para sus proyectos de transformadores.
Indonesian 
Czech