Silicon steel (electrical steel) • Characteristics: Silicon steel is the most traditional core material. By adding silicon (typically 3% to 5%), the resistivity is increased to reduce eddy current losses while maintaining high magnetic permeability. Cold-rolled silicon steel sheets have grain orientation, which can further optimize the magnetic flux path. • Advantages: Low cost, high mechanical strength, and mature manufacturing process, suitable for power frequency (50/60Hz) applications. • Disadvantages: Iron losses significantly increase at high frequencies (hysteresis loss + eddy current loss), and efficiency is lower than that of new materials. • Applications: • Power transformers (distribution and transmission systems); • Industrial transformers (medium and low-frequency equipment). 2. Amorphous Alloy (Amorphous Steel) • Characteristics: Metal glass structure with disordered atomic arrangement (such as iron-boron-silicon alloy), isotropic magnetism, significantly reducing eddy current and hysteresis losses. Iron loss is 70% to 80% lower than that of silicon steel. • Advantages: Ultra-high efficiency (extremely low no-load loss), environmentally friendly and energy-saving. • Disadvantages: High mechanical brittleness, difficult processing, relatively low saturation magnetic flux density (about 1.5T), and cost is 1.5 to 2 times that of silicon steel. • Applications: • High-efficiency distribution transformers (especially in energy-saving scenarios); • Renewable energy systems (photovoltaic inverters, wind power transformers).   3. Ferrite •Characteristics: Ceramic material (MnZn/NiZn-based), high resistivity (>10^6 Ω·m), naturally suppresses eddy currents, but magnetic permeability varies significantly with temperature. •Advantages: Excellent high-frequency performance (1kHz - 1MHz), small size, moderate cost. •Disadvantages: Low saturation flux density (<0.5T), brittle, not suitable for high-power low-frequency applications. • Applications: • Switching power supplies (SMPS), RF transformers; • Consumer electronics (chargers, TVs, communication devices). 4.Nanocrystalline Materials • Characteristics: Nanoscale crystalline structure (iron-based alloys), combining high saturation flux density (over 1.2T) with low high-frequency losses and good temperature stability. • Advantages: Comprehensive performance surpasses ferrite, high-frequency losses comparable to amorphous alloys. • Disadvantages: High cost, complex mass-production processes. • Applications: • High-end high-frequency transformers (medical equipment, aerospace); • Electric vehicle charging modules.   Other Materials • Iron Powder Cores: Used in mid-frequency inductors, strong anti-saturation capability but higher losses. • Permalloy (Nickel-Iron Based): Extremely high initial permeability, used in precision instruments, but with exceptionally high cost.

Le noyau de transformateur (également appelé noyau magnétique) est le composant central du circuit magnétique d'un transformateur. Le choix des matériaux influence directement le rendement, les pertes et les scénarios d'application du transformateur. En fonction de la fréquence de fonctionnement, des besoins en énergie et des facteurs de coût, les matériaux du noyau peuvent être classés selon les types suivants : 1. Traditionnel Tôles d'acier au silicium (Alliage Fe-Si) :​​Composition:Tôles d'acier laminées à froid avec une teneur en silicium comprise entre 0,8 % et 4,8 %, généralement d'une épaisseur de 0,35 mm ou moins.Caractéristiques:Induction magnétique à saturation élevée (Bs≈1,6–1,7T), adaptée aux scénarios de haute puissance à des fréquences de puissance (50/60 Hz).Empilage laminé : des revêtements isolants sont appliqués entre les couches pour réduire les pertes par courants de Foucault. Cependant, ces pertes augmentent considérablement à hautes fréquences.Applications :Principalement utilisé dans les transformateurs de puissance et les noyaux de moteurs pour les équipements électriques basse fréquence et haute puissance. 2. Noyau de ferriteComposition:Ferrite de manganèse-zinc (MnZn) ou de nickel-zinc (NiZn), classée comme oxydes métalliques magnétiques frittés.Caractéristiques:Haute résistivité : réduit considérablement les pertes par courants de Foucault à hautes fréquences, adapté à une gamme de fréquences de 1 kHz à 1 MHz.Densité de flux à faible saturation (Bs ≈10 kHz) :Noyaux de ferrite (MnZn/NiZn) ou alliages nanocristallins. Exigences en matière de pertes​Perte de noyau la plus faible :Alliages amorphes/nanocristallins.Optimisation des pertes haute fréquence :Ferrites. Coût et processusRentabilité et maturité :​Acier au silicium.Coût initial élevé avec un retour sur investissement à long terme :Alliages amorphes/nanocristallins.

Le stratification du moteurLa taille du poinçon est donnée par la conception. Ce qui suit examine les facteurs qui affectent la qualité de la fabrication lorsque la conception reste inchangée.1. Perte et perméabilité magnétique de tôles d'acier au siliciumLes propriétés de perte spécifiques des tôles d'acier au silicium de différents fabricants et des différents numéros de lots d'un même fabricant ne sont pas exactement les mêmes. Bien qu’il existe des valeurs standard prescrites, elles fluctuent dans une certaine plage.Si l'amplitude de la fluctuation est relativement grande ou si le matériau de la tôle d'acier au silicium lui-même ne répond pas aux exigences, l'utilisation de telles tôles d'acier au silicium sur le moteur affectera grandement les performances du moteur, en particulier pour les moteurs moyens et gros moteurs, où la perte de fer représente 10 % de la perte.Plus la proportion est élevée, plus l’impact sur les performances est évident (principalement l’augmentation de la température et le facteur de puissance). Il s’agit d’un danger caché difficile à détecter grâce à la conception électromagnétique.2. Le moule en tôle d'acier au silicium est hors toléranceLes moules en tôle d'acier au silicium, tels que les matrices de poinçonnage et les moules de démoulage, présentent un espace entre le poinçon et la matrice qui augmente progressivement au cours de l'utilisation.Certains fabricants sont encore confrontés à la production lorsque le moule est hors tolérance, et les conséquences sont les suivantes : les bavures de poinçonnage sont considérablement augmentées.Si la bavure est importante, la perte de fer et le courant à vide augmenteront, entraînant une augmentation de la température du moteur, une diminution du facteur de puissance et une diminution du rendement.3. Isolation entre tôles d'acier au siliciumL'isolation entre les tôles d'acier au silicium peut supprimer les courants de Foucault dans le noyau de fer, réduisant ainsi la perte par courants de Foucault qui en résulte (elle est incluse dans la perte de fer). La couche isolante entre les puces est formée des trois manières suivantes :(1) Isolation inter-puces composée du film de peinture des tôles d'acier au silicium laminées à froid ;(2) Le constructeur du moteur applique une peinture isolante sur les tôles perforées sans film de peinture ;(3) Le constructeur du moteur oxyde les tôles perforées pour former une couche isolante.