חומרי ליבת שנאי ופרטי עיצוב

הליבה היא בעצם הלב של כל שנאי כוח - זה המעגל המגנטי שכל השאר תלוי בו. לחומרים שאתה בוחר ולאופן שבו אתה מעצב אותם יש השפעה עצומה על איבודי עומס-, יעילות כללית, רעש, גודל וכמובן עלות.

רוב ליבות השנאים כיום מתחלקות לשתי קטגוריות גדולות: חומרים גבישיים מסורתיים ואנרגיה חדשה יותר-החוסכת חומרים אמורפיים או ננו-גבישיים. הבחירה בדרך כלל מסתכמת באיזון צפיפות שטף הרוויה, הפסדי הליבה, כמה קל לייצר אותו ומחיר.

פלדת סיליקון (פלדה חשמלית מוכוונת-תבואה)זו עדיין האפשרות הנפוצה ביותר - והיא מהווה כ-90% מהשוק. זה בעצם ברזל עם מעט סיליקון (בדרך כלל כ-3-4.5%), מגולגל ליריעות דקות, בדרך כלל בעובי 0.23 עד 0.35 מ"מ עבור שנאים סטנדרטיים של 50/60 הרץ.

מה נהדר בזה? יש לו נקודת רוויה גבוהה (בסביבות 1.9–2.0 T), הוא זול יחסית, קל לנקב ולערימה, והוא מחזיק מעמד היטב מבחינה מכנית. החיסרון הוא שיש לו הפסדי ליבה גבוהים יותר בהשוואה לחומרים החדשים יותר, במיוחד בתנאי-לא עומס, וההפסדים עולים אם אתה דוחף את התדר גבוה יותר.

סגסוגת אמורפית (זכוכית מתכתית)אלה עשויים מסגסוגות המבוססות על-ברזל שמתקררות מהר במיוחד, ויוצרות מבנה לא -גבישי, דמוי זכוכית.- הסרטים דקים במיוחד - 20 עד 35 מיקרומטר בלבד.

היתרון הגדול הוא נמוכים באופן דרמטי באיבודים ללא עומס -, לעתים קרובות ב-60-80% פחות מפלדת סיליקון - וזרם מרגש נמוך בהרבה. הם גם ידידותיים יותר לסביבה ומבזבזים פחות חומר במהלך הייצור. בצד ההפוך, צפיפות שטף הרוויה נמוכה יותר (בערך 1.5-1.6 T), אז אתה צריך ליבה קצת יותר גדולה. הם גם שבירים, רגישים ללחץ מכני וקצת יותר יקרים מראש. ובכל זאת, עבור שנאי הפצה עם עומסים נמוכים או משתנים (חשבו על רשתות כפריות או מערכי אנרגיה מתחדשת), החיסכון באנרגיה בדרך כלל מחזיר את העלות הנוספת לאורך זמן.

סגסוגת ננו-גבישיתזוהי אפשרות-הביצועים הגבוהים. אתה מתחיל עם חומר אמורפי ואז מחית אותו בזהירות כדי ליצור גבישים זעירים בקנה מידה ננומטרי מעורבב עם השלב האמורפי.

זה נותן לך את הטוב משני העולמות: הפסדים נמוכים מאוד (במיוחד בתדרים גבוהים יותר), חדירות גבוהה ורוויה הגונה. החסרונות האמיתיים היחידים הם העלות הגבוהה יותר ותהליך הייצור התובעני יותר. אתה תראה את אלה בעיקר באספקת מצבי-מתג-תדר גבוה, שנאי-תדר בינוני, או שנאים-מתקדמים במצב מוצק-.

בעת תכנון הליבה, המהנדסים מנסים בעיקר ליצור את הנתיב המגנטי היעיל ביותר האפשרי תוך שמירה על הפסדים, פערי אוויר ורעש נמוכים ככל האפשר.

ישנן שתי דרכים עיקריות לבנות אותו:

ליבות למינציה (מוערמות).– הגישה הקלאסית. גיליונות דקים מוערמים יחד, לעתים קרובות בצורות E-I או מדורגות. הבידוד בין היריעות עוזר לצמצם זרמי מערבולת, אך המפרקים יוצרים בהכרח פערי אוויר קטנים.

ליבות פצע- נפוץ מאוד עם סרט אמורפי. החומר כרוך ברציפות לצורות טורואידאליות או תלת-ממדיות. זה נותן נתיב מגנטי חלק יותר עם פחות פערים, מה שאומר הפסדים נמוכים יותר, סימטריה טובה יותר ופעולה שקטה יותר.

(לחץ על התמונה כדי לדעת יותר על המוצרים שלנו)

כמה פרטי עיצוב מרכזיים שבאמת חשובים:

גורם הערימה: זה אומר לך כמה מהשטח הגיאומטרי של הליבה הוא למעשה ברזל שימושי. עיצובים טובים שואפים ל-0.93-0.98. אפילו שיפורים קטנים כאן יכולים להפחית באופן ניכר את ההפסדים.

עיצוב משותף: האופן שבו אתם חופפים או חותכים את המפרקים (מפרקים שלביים-או 45 מעלות מצנפת הם פופולריים) עושה הבדל גדול בהפחתת השטף התועה והתחממות יתר מקומית. מפרקים טובים יותר גם עוזרים להפחית את הרעש.

בקרת פערי אוויר: אפילו פערים זעירים מגבירים את זרם הממגנט וההפסדים, כך שהיצרנים עושים טרחה רבה כדי למזער אותם - במיוחד עם חומר אמורפי שביר, שאינו אוהב לחץ מכני.

דברים אחרים שחשובים כוללים את בחירת צפיפות השטף ההפעלה הנכונה (בדרך כלל 1.5-1.7 T), חישול נכון כדי להקל על מתחים פנימיים, והידוק מכני זהיר כדי לשמור על הכל יציב ושקט.

נכון לעכשיו, תקנות יעילות אנרגטית ויעדים להפחתת פחמן דוחפים יותר יצרנים לעבר עיצובי ליבה אמורפיים ופצעים-. גם פלדת הסיליקון ממשיכה להשתפר, עם ציוני אובדן- דקים יותר ונמוכים יותר שיוצאים כל הזמן.

צור קשר עכשיו