Die Laminierung reduziert Wirbelströme in Transformatoren, indem sie den Fluss dieser Ströme in den Transformatorkern unterbricht. Wirbelströme sind kreisförmige elektrische Ströme, die durch ein sich änderndes Magnetfeld in leitfähigen Materialien induziert werden. Wenn der Transformatorkern aus einem massiven Metallstück, beispielsweise Eisen, besteht, können Wirbelströme frei fließen, was zu Energieverlusten in Form von Wärme führt.
Durch die Plastifizierung des Kerns wird dieser jedoch in dünne, durch Isolierung getrennte Schichten aufgeteilt, wodurch die kontinuierlichen Pfade der Wirbelströme unterbrochen, ihre Stärke verringert und Energieverluste minimiert werden.
Um die Wirkung von Wirbelströmen weiter zu reduzieren, verwenden Hersteller für Laminierungen Materialien mit hohem elektrischem Widerstand.
Diese Materialien wie Siliziumstahl oder amorphe Metalllegierungen bieten eine hohe magnetische Permeabilität und hemmen aufgrund ihrer elektrischen Isolationseigenschaften gleichzeitig den Wirbelstromfluss. Durch die Auswahl geeigneter Laminierungsmaterialien und die Optimierung des Transformatorkerndesigns können Ingenieure Wirbelstromverluste minimieren und die Gesamteffizienz des Transformators verbessern.
Der Zweck der Laminierung in einem Transformator besteht in erster Linie darin, durch Wirbelströme und Hysterese verursachte Energieverluste zu verringern.
Durch die Plastifizierung des Kerns wird der Wirkungsgrad des Transformators verbessert, sodass ein größerer Anteil der zwischen den Wicklungen übertragenen elektrischen Energie für den vorgesehenen Zweck genutzt wird und nicht als Wärme abgeführt wird.
Darüber hinaus trägt die Laminierung dazu bei, die Stabilität und Zuverlässigkeit des Transformators aufrechtzuerhalten, indem Überhitzung reduziert und das Risiko einer Verschlechterung der Isolierung minimiert wird.
Durch die Plastifizierung eines Transformatorkerns werden verschiedene Formen von Energieverlusten reduziert, darunter Wirbelstromverluste und Hystereseverluste. Wirbelströme werden durch die Isolierung zwischen den Lamellen minimiert, wie bereits erläutert.
Darüber hinaus trägt die Kernplastifizierung dazu bei, Hystereseverluste zu reduzieren, die durch die Umkehr der Magnetisierung im Kernmaterial bei jedem Wechselstromzyklus entstehen. Durch die Verwendung von Materialien mit niedriger Koerzitivfeldstärke und die Optimierung des Transformatorkerndesigns werden Hystereseverluste minimiert, was zur Gesamtenergieeffizienz beiträgt.
Materialien mit hohem spezifischem elektrischem Widerstand, wie etwa Siliziumstahl oder amorphe Metalllegierungen, werden häufig verwendet, um Wirbelstromverluste in Transformatorblechen zu reduzieren.
Diese Materialien haben den doppelten Vorteil, dass sie eine hohe magnetische Permeabilität für eine effiziente Flusskopplung bieten und gleichzeitig eine geringe Leitfähigkeit aufweisen, um den Wirbelstromfluss zu behindern. Durch die Auswahl geeigneter Laminierungsmaterialien und die Optimierung des Transformatorkerndesigns können Hersteller Energieverluste erheblich reduzieren und die Gesamtleistung des Transformators verbessern.