Holdbar toroidformet jernkerne for forbedret elektrisk transformerydelse

Toroidal jernkerne Produktbeskrivelse

---

 

 

Toroidal jernkerneegenskaber

Høj magnetisk kredsløbseffektivitet: Den toroidformede struktur skaber et helt lukket magnetisk kredsløb, fri for sømme eller luftspalter, der findes i traditionelle laminerede kerner. Magnetfeltet kan lede jævnt langs toroid, hvilket resulterer i meget lavere magnetisk modstand end ikke-toroidale kerner (f.eks. stang-formet, U-formet). Dette minimerer magnetisk energilækage og forbedrer magnetisk kredsløbseffektivitet med 10%-30%.

 

Lavt energitab: Det lukkede magnetiske kredsløb reducerer hysteresetab forårsaget af pludselige ændringer i magnetisk modstand. Når det kombineres med magnetiske materialer med lavt-tab (såsom siliciumstål eller amorfe legeringer), er det samlede energitab (især ingen-belastningstab) væsentligt lavere end for ikke-toroidformede kerner, hvilket opfylder høje-effektivitets- og-krav til energibesparelse.

 

Stærk driftsstabilitet: Den toroidale struktur har god mekanisk balance, hvilket fører til lille vibrationsamplitude og lav driftsstøj (5-15dB lavere end traditionelle laminerede kerner) under vekslende magnetfelter. Derudover er dens magnetiske egenskaber jævnt fordelt, hvilket forhindrer lokal magnetisk mætning og sikrer langsigtet stabil drift af udstyret.

 

Hovedmaterialeklassifikationer og relevante scenarier

Ydeevnen og anvendelsen af ​​en toroidformet jernkerne bestemmes hovedsageligt af dens basismateriale. Fælles klassifikationer og deres anvendelser er som følger:

 

Toroidal kerne af blød jern:

Lavet af rent jern eller blødt jern med lavt-kulstofindhold. Den har høj magnetisk permeabilitet og lav pris, men relativt høje-frekvenstab. Den er velegnet til lav-scenarier (f.eks. strøm-frekvenstransformatorer, små induktorer).

 

Toroidal kerne af siliciumstål:

Fremstillet af silicium-indeholdende lav-kulstofstål (korn-orienteret eller ikke-korn-orienteret siliciumstål). Det har lavt jerntab og stabile magnetiske egenskaber, hvilket gør det til det primære valg for mellem--til-lavfrekvente felter (f.eks. distributionstransformatorer, jernkerner til husholdningsapparaters motorer).

 

Amorf/nanokrystallinsk legering toroidal kerne:

Fremstillet af amorfe legeringer (f.eks. jern-silicium-borlegeringer) eller nanokrystallinske legeringer. Den har ultra-lavt tab og høj mætningsmagnetisk fluxtæthed, velegnet til scenarier med høj-frekvens og høj-effektivitet (f.eks. ny energi ombord på-transformatorer,{11}}højfrekvente induktorer).

 

Typiske fremstillingsprocesser

Fremstillingen af ​​toroidale jernkerner skal matche materialeegenskaberne med to kerneprocesser:

 

• Vikle proces: Kontinuerlige magnetiske materialestrimler (f.eks. siliciumstålstrimler, amorfe legeringsstrimler) vikles til en ringformet form ved hjælp af specialudstyr, efterfulgt af udglødning (for at eliminere indre spændinger) og hærdning til endelig formning. Denne proces producerer sømløse kerner med optimale magnetiske egenskaber, velegnet til scenarier, der kræver lavt tab (f.eks. høj-transformatorer).

 

• Lamineringsproces: Magnetiske materialer skæres til vifteformede-eller bueformede-stykker, som derefter lamineres og splejses til en ringformet form, efterfulgt af fiksering og udglødning. Denne proces giver høj fleksibilitet, hvilket muliggør produktion af store-toroidale kerner eller specialformede. Det resulterer dog i et lille antal sømme, hvilket fører til lidt ringere magnetiske egenskaber sammenlignet med viklingsprocessen.

 

Kerneforskelle fra traditionelle laminerede kerner

Sammenlignet med de udbredte rektangulære laminerede kerner fokuserer fordelene ved toroidale kerner på magnetiske kredsløb og energiforbrug, med specifikke sammenligninger som følger:

 

Magnetisk kredsløb og tab: Toroidale kerner har et lukket magnetisk kredsløb og ingen sømme, hvilket resulterer i lav magnetisk modstand og lavt tab. Laminerede kerner har flere sømme og luftspalter, hvilket fører til mere magnetisk energilækage og større tab.

 

Størrelse og vægt: For den samme effekt har toroidale kerner højere magnetisk kredsløbseffektivitet, hvilket tillader en 20%-40% reduktion i størrelse og en 15%-30% reduktion i vægt. Dette imødekommer bedre efterspørgslen efter udstyrsminiaturisering.

 

Støj og omkostninger: Toroidale kerner har små vibrationer og lav støj. Deres fremstillingsproces er dog kompleks (især viklingsprocessen), hvilket fører til 10%-50% højere omkostninger end almindelige laminerede kerner.

ringkernespecifikation

Magnetisk kernestørrelse (mm)			Størrelse på beskyttelsesboks (mm)			Effektivt-tværsnitsareal Ae(mm2)		Magnetisk vejlængde Ie(mm)		Maksimal DC overstrømsklasse (A)
id	od	ht	ID	OD	HT
14	19	6.5	12	22	8	11.86		51.81		20
14	20	10	12	22.3	11.4	29.68		52.29		40
16	21	10	15	24	12.3	24.85		57.41		60
16	23	8	15	24	9.7	20.44		61.23		60
16	23	10	15	24	12.3	34.62		59.92		60
17	22	10	15.3	24.4	12.3	24.86		60.59		60
17	21	8	15.3	24	9.7	25.56		60.67		60
17	23	8	15.3	24.4	9.7	26.89		61.34		60
18	23	10	16.4	24.4	12.3	29.78		60.38		70
18	24	9	16.4	25	11.2	34.78		60.89		70
18	25	10	16.4	25.9	12.3	37.97		64.56		70
19	24	9	17.3	25	11.2	40.39		65.32		80
19	25	10	17.3	26	12.3	39.42		62.31		80
19	26	10	17.3	27.3	12.3	48.32		69.56		80
20	25	10	18.5	26.3	12.3	39.29		70.32		90
20	28	10	18.5	29	12.3	45.76		73.88		90
20	32	10	18.5	32.3	12.3	58.91		78.75		90
21	29	10	18.2	31.3	12.3	39.65		77.19		100
21	26	8	18.3	27.4	9.7	46.54		78.32		100
21	28	10	18.3	30	12.3	50.39		77.45		100
22	28	10	20.5	30	12.3	49.32		79.89		120
22	32	10	20.5	33.4	12.3	43.58		73.43		120
23	32	10	21.3	33.4	12.3	44.56		74.56		120