W konstrukcji transformatora rdzeń odnosi się do środkowej części transformatora, w której nawinięte są uzwojenia pierwotne i wtórne. Służy jako droga dla strumienia magnetycznego generowanego przez prąd przemienny przepływający przez uzwojenia. Rdzeń jest zwykle wykonany z materiałów ferromagnetycznych, takich jak laminaty stali krzemowej, aby poprawić właściwości magnetyczne i zminimalizować straty energii.
Transformator rdzeniowy to rodzaj transformatora, w którym uzwojenia są nawinięte wokół elementów rdzenia, które wystają pionowo z jarzma rdzenia.
W tej konstrukcji uzwojenia otaczają rdzeń, zapewniając bardziej zwartą konstrukcję i wydajne sprzężenie magnetyczne pomiędzy cewką pierwotną i wtórną. Transformatory rdzeniowe są powszechnie stosowane w transformatorach rozdzielczych i mocy ze względu na ich niewielkie rozmiary i łatwość konstrukcji.
Rdzeń każdego transformatora ma kluczowe znaczenie dla jego działania, ponieważ służy jako obwód magnetyczny, przez który przepływa strumień magnetyczny.
Zapewnia stałą słabą ścieżkę dla pola magnetycznego generowanego przez prąd przemienny w uzwojeniach, ułatwiając efektywny transfer energii pomiędzy obwodem pierwotnym i wtórnym. Materiał rdzenia został wybrany ze względu na wysoką przenikalność magnetyczną oraz niską histerezę i straty prądu wirowego, aby zapewnić optymalną wydajność transformatora.
W transformatorze rdzeniowym rdzeń składa się z dwóch głównych części: elementów rdzenia i jarzma rdzenia.
Elementy rdzenia to pionowe sekcje rdzenia, w których nawinięte są uzwojenia, podczas gdy jarzmo rdzenia łączy elementy na górze i na dole, uzupełniając obwód magnetyczny. Taka konfiguracja pozwala na efektywne sprzężenie magnetyczne pomiędzy uzwojeniem pierwotnym i wtórnym, co skutkuje efektywnym transferem energii i minimalnymi stratami.
Transformatory rdzeniowe i płaszczowe to dwie popularne konfiguracje stosowane w konstrukcji transformatorów. W transformatorze o zamkniętej podstawie uzwojenia otaczają cały rdzeń, całkowicie go otaczając.
Taka konstrukcja zapewnia lepsze sprzężenie magnetyczne pomiędzy uzwojeniami i zmniejsza strumień rozproszenia, co skutkuje wyższą wydajnością i niższymi stratami. Natomiast transformator płaszczowy ma uzwojenia owinięte wokół centralnego rdzenia, pozostawiając odsłonięte boki. Taka konstrukcja zapewnia łatwiejszy dostęp do uzwojeń w celu konserwacji i naprawy, ale może skutkować większym strumieniem upływu i nieco niższą wydajnością w porównaniu do transformatorów zamkniętych.
Obie konfiguracje mają swoje zalety i są wybierane w oparciu o konkretne wymagania aplikacji i względy projektowe.