Relės šerdies medžiagų parinkimas ir veikimo analizė

Relės elektromagnetinės sistemos pagrindinė struktūra, kaip pagrindinė elektros valdymo sistemų pavara, yra labai svarbi. Šerdies medžiaga ne tik lemia elektromagnetinio sujungimo efektyvumą, bet ir tiesiogiai veikia relės jautrumą, energijos suvartojimą, temperatūros kilimą ir ilgalaikį patikimumą. Projektuojant inžineriją, tinkamas elektromagneto šerdies medžiagos pasirinkimas yra gyvybiškai svarbus žingsnis gerinant įrangos veikimą.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Paprastai relės viduje esanti geležinė šerdis arba elektromagneto šerdis turi turėti didelį pralaidumą, mažą koercyvumą ir geras magnetinio prisotinimo charakteristikas, kad būtų užtikrintas greitas ir stabilus srauto nustatymas. Atsižvelgiant į skirtingus taikymo reikalavimus, įprastos pagrindinės medžiagos pramonėje yra silicio plieno lakštai, geležies -nikelio lydiniai, amorfiniai lydiniai ir minkštieji magnetiniai feritai. Šios medžiagos plačiai naudojamos įvairiose relių šerdies struktūrose ir elektromagnetinėse sistemose.

 

Tradicinėje relių konstrukcijoje silicio plieno lakštai (elektrinis plienas) yra viena iš labiausiai paplitusių medžiagų. Šiose medžiagose paprastai yra maždaug 3–5 % silicio, o tai veiksmingai sumažina sūkurinių srovių nuostolius ir pagerina pralaidumą. Įprastų silicio plieno medžiagų prisotinimo magnetinio srauto tankis yra nuo 1,8 T iki 2,0 T, o koerciatyvumas yra maždaug 40–80 A/m, tai rodo stabilumą 50 Hz arba 60 Hz galios dažnio aplinkoje. Dėl mažų sąnaudų ir gerų apdirbimo savybių silicio plieno lakštai dažniausiai naudojami įvairiose elektromagnetinėse sistemose, tokiose kaip minkštos geležies šerdies elektromagnetai arba elektromagnetiniai prietaisai su tradicinėmis geležies ritės struktūromis. Buitinių prietaisų valdymo relėse silicio plieno laminato konstrukcijos gali efektyviai pagerinti magnetinio srauto efektyvumą, todėl tai yra viena ekonomiškai efektyviausių šiuo metu prieinamų pagrindinių medžiagų.

 

Relių sistemoms, kurioms reikalingas didesnis jautrumas, geležies{0}}nikelio lydiniai (permalloy) yra svarbus pasirinkimas. Šios medžiagos pirmiausia yra didelio-nikelio lydinio sistemos, kurių pradinis pralaidumas yra ypač didelis, paprastai viršijantis 20 000–100 000, o koerciatyvumas yra labai mažas, dažnai mažesnis nei 1 A/m. Dėl šios charakteristikos jie idealiai tinka elektromagnetinėms struktūroms, kurias varo silpnos srovės, pvz., didelio -jautrumo signalų relėms arba minkštųjų geležinių elektromagnetų struktūroms tikslioje elektroninėje įrangoje. Nors geležies-nikelio lydinių soties magnetinio srauto tankis yra palyginti mažas, dėl puikios magnetinės reakcijos jie plačiai naudojami didelio tikslumo valdymo programose. Šios medžiagos paprastai naudojamos aukštos kokybės-minkštųjų magnetinių geležinių relių šerdims arba tikslioms šerdims-elektromagnetų konstrukcijoms, kad būtų pasiektas didesnis jautrumas ir stabilumas.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Pastaraisiais metais amorfiniai lydiniai palaipsniui tapo svarbia relinių magnetinių medžiagų plėtros kryptimi. Skirtingai nuo tradicinių kristalinių medžiagų, amorfiniai lydiniai turi netvarkingą atomų išdėstymo struktūrą, todėl žymiai sumažėja histerezės nuostoliai, paprastai tik maždaug penktadaliu silicio plieno. Tuo pačiu metu jų prisotinimo magnetinio srauto tankis gali siekti maždaug 1,56 T, o tai užtikrina aukštą efektyvumą ir pasižymi geru- energijos taupymo našumu. Amorfinių lydinių medžiagos dažniausiai randamos elektromagnetinėse geležinėse šerdėse ir grynos geležies šerdies struktūrose didelio-efektyvumo elektromagnetinėse sistemose arba naujoje{7}}su energija susijusioje įrangoje. Nepaisant puikių magnetinių savybių, jiems būdingas trapumas reikalauja specialių štampavimo ir apdorojimo metodų gamybos metu, todėl jų taikymas ribojamas aukščiausios klasės -elektromagnetiniams įrenginiams ir relėms naujose energijos transporto priemonėse.

 

Aukšto dažnio{0}}elektroninėse sistemose taip pat plačiai naudojamos minkštos magnetinės ferito medžiagos. Šios medžiagos pasižymi itin didele varža, žymiai sumažindamos sūkurinių srovių nuostolius aukšto-dažnio sąlygomis, todėl jos idealiai tinka aukšto-dažnio elektromagnetiniams įrenginiams. Įprasti mangano -cinko- minkštieji magnetiniai feritai veikia nuo 1 MHz iki 3 MHz dažnių diapazone, tačiau jų soties magnetinio srauto tankis yra mažas, paprastai apie 0,5 T. Todėl šios medžiagos labiau tinka elektromagnetų šerdims aukšto{11}}dažnio valdymo grandinėse arba specialiai sukurtoms oro{12}gyslinėms elektromagnetų sistemoms. Tobulėjant ryšio maitinimo šaltiniams, duomenų centrų įrangai ir aukšto{14}}dažnio maitinimo moduliams, minkštųjų magnetinių feritų taikymas aukšto dažnio relėse ir galios valdymo sistemose palaipsniui didėja.

 

Atliekant praktinį inžinerinį projektavimą, pasirenkant medžiagą, reikia visapusiškai atsižvelgti į kelis veiksnius, tokius kaip pralaidumas, koercicija, soties magnetinio srauto tankis ir kaina. Pavyzdžiui, kalbant apie pralaidumą, geležies -nikelio lydiniai paprastai yra didžiausi, po to seka amorfiniai lydiniai, tada silicio plienas ir ferito medžiagos. Iš sąnaudų perspektyvos silicio plienas paprastai yra pats naudingiausias, o geležies -nikelio lydiniai yra brangesni. Todėl masinėje -gamybinėje pramoninėje įrangoje įprastose DT4C kintamosios srovės relės šerdies arba relės strypo konstrukcijose paprastai naudojami pigesni ir stabilesni medžiagų sprendimai, kad būtų pasiektas pagrįstas našumo ir sąnaudų balansas.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Reikalavimai relės šerdims labai skiriasi įvairiuose taikymo scenarijuose. Pavyzdžiui, buitinės technikos valdymo sistemose relės dažnai naudoja silicio plieno laminato struktūrą, kurios storis yra maždaug 0,35 mm, kad prisitaikytų prie 50 Hz elektros tinklo aplinkos ir sumažintų gamybos sąnaudas. Pramoninėse automatikos sistemose, pvz., PLC moduliuose ar tikslaus valdymo įrangoje, gali būti naudojamos didelio{4}}laidumo medžiagos, užtikrinančios, kad net silpna srovė galėtų valdyti relę. Šiose sistemose didelio našumo elektromagnetams skirta minkšta geležis arba optimizuotos tinkintos šerdies kaiščių struktūros gali žymiai pagerinti magnetinės grandinės efektyvumą ir taip padidinti bendrą įrangos atsako greitį ir stabilumą.

 

Sparčiai tobulėjant elektroninei įrangai ir naujai energetikos pramonei, relinės magnetinės medžiagos taip pat nuolat atnaujinamos.

 

Nanokristalinio lydinio medžiagos, kurios atsirado pastaraisiais metais, pasižymi puikiomis pralaidumo ir koercingumo savybėmis, išlaikant aukštą soties magnetinio srauto tankį. Šios naujos medžiagos laikomos svarbia būsimų aukščiausios klasės elektromagnetinių sistemų plėtros kryptimi ir tikimasi, kad jos laipsniškai pakeis tradicines medžiagas kosmoso pramonėje, didelio patikimumo reles ir tikslią elektromagnetinę įrangą. Tačiau norint naudoti naujas medžiagas, paprastai reikia atlikti tikslesnius štampavimo ir terminio apdorojimo procesus, pavyzdžiui, griežtai kontroliuoti atkaitinimo temperatūrą, kad būtų visiškai išnaudotos jų magnetinės savybės.

 

 

Mes specializuojamės tikslių elektromagnetinių konstrukcinių komponentų gamyboje ir pritaikyme. Mūsų gaminių asortimentas apima įvairių tipų pagrindinius komponentus, įskaitant elektromagnetų šerdis, relių šerdis,grynos geležies šerdysir didelio našumo-minkštos magnetinės geležinės relės šerdys. Pasitelkę pažangias apdorojimo technologijas ir griežtą kokybės kontrolę, galime pateikti stabilius ir patikimus geležies branduolių sprendimus relėms, elektromagnetiniams įrenginiams ir pramoninės automatikos įrangai. Taip pat palaikome įvairių specifikacijų pasirinktinius šerdies kaiščius ir relių strypus, kad atitiktume skirtingų elektromagnetinių sistemų efektyvumo, patikimumo ir ilgaamžiškumo reikalavimus.