铁芯(Iron Core)是电力工程与工程技术领域使用的磁性部件。常见的变压器铁芯由硅钢片制成,并与通电线圈配合形成磁性结构。硅钢是一种含硅的钢,硅也称为矽,其含硅量为0.8%至4.8%。
硅钢具有较强的导磁能力。线圈通电后,以硅钢片制成的铁芯能够产生较大的磁感应强度,使磁性作用集中于铁芯结构之中。变压器采用这种铁芯,可在相应设计中缩小变压器体积。
铁芯工作时会产生铁损,主要包括磁滞损耗和涡流损耗。磁滞损耗与磁性材料在磁化过程中的磁滞现象有关;硅钢片是用于降低铁芯磁滞损耗的材料。涡流损耗则与铁芯中的涡流有关,两者共同构成铁芯运行时需要考虑的损耗。
常用变压器铁芯的主要材料是硅钢片。硅钢兼具钢材结构与磁性材料属性,其导磁能力使铁芯能够在线圈通电时形成较大的磁感应强度。铁芯、硅钢片与通电线圈之间构成相互配合的磁性系统:硅钢片提供导磁材料基础,铁芯形成磁性主体,线圈通电后产生相应的磁性作用。
铁芯主要用于变压器等电力工程设备。变压器利用通电线圈和硅钢铁芯之间的配合产生磁感应,硅钢较强的导磁能力有助于在铁芯中形成较大的磁感应强度。铁芯设计与材料选择需要同时考虑导磁能力,以及磁滞损耗和涡流损耗所形成的铁损。