מבנה בסיסי של שנאי כוח -- ליבת ברזל i

שנאי כוחהם ציוד חשמלי המיוצר על סמך העיקרון של אינדוקציה אלקטרומגנטית, לכן, לשנאי חשמל צריכים להיות לפחות היכולת לנצל ביעילות את ליבת הברזל ואת הפיתול של אינדוקציה אלקטרומגנטית.

החלקים העיקריים של שנאי חשמל הם ליבת הברזל, מתפתל, בידוד, מארז ומרכיבים נחוצים וכו 'בגלל הבדלים ביכולת ובמתח, מבנה ליבת הברזל, פיתול, בידוד, מעטפת ורכיבים נחוצים בשנאי חשמל יכולים להיות שונים גם הם.

ליבת ברזל
שנאים יכולים להפוך מתחים שונים על ידי גרימת שינויים בשטף המגנטי בתוך ליבת הברזל לאורך זמן בפיתולים של פניות שונות יש ליצור מתחים שונים (או ניתן להשיג מתחים שונים על ידי הקשה על סיבובים שונים בפיתול אחד).

רצועת פלדה חשמלית מכוונת תבואה
על מנת לגרום למתח פרופורציונלי למספר הסיבובים בפיתולים שונים, השטף המגנטי של שני הפיתולים צריך להיות שווה. זה דורש גרעין העשוי מחומר עם חדירות מגנטית גבוהה בתוך הפיתולים, על מנת ליצור את כל השטף המגנטי במנעול הליבה עם שני הפיתולים ולמזער את שילוב השטף המגנטי עם פיתול אחד בלבד.

חומרים עם חדירות מגנטיות שונות דורשות סיבובים שונים של אמפר כדי לייצר את אותה גודל של שטף מגנטי. כלומר, חומרים עם חדירות מגנטית גבוהה יותר דורשים פחות פניות אמפר כדי לייצר את אותו שטף מגנטי, ואילו חומרים עם חדירות מגנטית נמוכה יותר דורשים יותר סיבובים של אמפר.

בשל החדירות המגנטית הגבוהה של חומרים פרומגנטיים, בשלבים המוקדמים של פיתוח שנאי, שימשו יריעות ברזל רגילות כחומר הליבה, ובהמשך פותחו יריעות פלדה מגנטיות מגולגלות חמות לייצור ליבת שנאי. בשנות הארבעים של המאה העשרים, מפעלים מטלורגיים פיתחו יריעות פלדה מגנטיות מכוונות קרות, והחליפו בהדרגה גיליונות פלדה מגנטיים מגולגלים חמים. לאחר שנות השבעים פותחו יריעות פלדה מגנטיות חדירות גבוהות (HI-B), עם אובדן יחידה נמוך יותר ועירור סיבובים של אמפר מאשר יריעות פלדה מגנטיות מכוונות תבואה. בשנות השמונים פותחו יריעות פלדה מגנטיות עם הפסדים נמוכים יותר על ידי זיקוק תחומים מגנטיים באמצעות הקרנת לייזר או שיטות כניסה מכניות.

התפקיד העיקרי של יריעות פלדה מגנטיות הוא האובדן למסת יחידה והחדירות המגנטית של החומר. בהשוואה לגיליונות פלדה מגנטיים מגולגלים חמים בעבר, אובדן גיליון פלדה מגנטי מכוונת תבואה מגולגלת קר הצטמצמו מאוד. אז נכון לעכשיו, כיתות שונות של יריעות פלדה מגנטיות מכוונות תבואה משמשות כחומרי ליבת ברזל בשנאי חשמל. רק בייצור של רובוטריקים של חלוקה, סגסוגות אמורפיות משמשות כחומר המגנטי לליבת הברזל כדי להפחית את ההפסדים ללא עומס.

המאפיינים והיישומים של חומרים מגנטיים רכים שונים מוצגים בטבלה מתחת, מה שמראה כי לרצועת הפלדה החשמלית המכוונת יש אובדן ברזל נמוך, צפיפות שטף מגנטי רווי גבוה ומחיר נמוך יחסית, ולכן הוא נמצא בשימוש נרחב בשנאי כוח.