Kāpēc līdzstrāvas elektromagnēta releja kodols ir izgatavots no tīra dzelzs, bet maiņstrāvas elektromagnēta kodols ir izgatavots no silīcija tērauda loksnēm?

Elektromagnētisko ierīču projektēšanā serdes materiāla izvēle tieši nosaka magnētiskās īpašības, enerģijas patēriņu un temperatūras paaugstināšanos. Līdzstrāvas vai maiņstrāvas sistēmās enerģijas zudumi magnētiskajā ķēdē galvenokārt rodas no diviem veidiem: virpuļstrāvas zudumi un histerēzes zudumi.

 

Tāpēc dažādos darbības apstākļos elektromagnētiskā kodola materiāla izvēlei ir nepieciešama sistemātiska analīze, ņemot vērā magnētiskā lauka izmaiņu biežumu, strāvas veidu un siltuma pārvaldības prasības.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Līdzstrāvas elektromagnētiem magnētiskais lauks parasti ir stabils vai lēni mainīgs magnētiskais lauks ar zemu plūsmas maiņas ātrumu, tāpēc virpuļstrāvas un histerēzes zudumi ir niecīgi. Šādos apstākļos dizaina fokuss pāriet uz caurlaidības un magnētiskā piesātinājuma raksturlielumiem. Tīrais dzelzs, pateicoties tā augstajai caurlaidībai un zemajai koercivitātei, var ātri izveidot un atbrīvot magnētiskos laukus, padarot to par ideālu materiālu izvēli un plaši izmantotu tīra dzelzs serdeņos un dažādās precīzās piedziņas konstrukcijās. Turklāt tīram dzelzs ir izcilas magnētiskās reakcijas īpašības, padarot to par pamatmateriālu augstas-jutības elektromagnētiskajiem izpildmehānismiem (piemēram, relejiem).

 

Turpretim maiņstrāvas elektromagnēta magnētiskais lauks ir augstas{0}}frekvences mainīgā stāvoklī. Nepārtrauktas izmaiņas magnētiskajā plūsmā rada ievērojamas virpuļstrāvas cilpas kodolā, izraisot papildu siltuma zudumus. Tikmēr histerēzes zudumi arī ievērojami palielinās, palielinoties biežumam. Lai samazinātu zudumus, parasti tiek izmantota augstas -pretestības silīcija tērauda loksnes lamināta struktūra, kas sadala serdi vairākās izolācijas loksnēs, lai efektīvi nomāktu virpuļstrāvas ceļus. Šāda veida konstrukcijas ir izplatītas releju tērauda serdeņos vai maiņstrāvas- darbināmos magnētiskos komponentos, un tas ir standarta zudumu samazināšanas risinājums elektrotehnikas jomā.

 

Līdzstrāvas elektromagnētu faktiskajā darbībā pat ar teorētiski zemiem zudumiem kodols joprojām var sakarst. Šī problēma galvenokārt rodas no vara zudumiem vadītāju spolēs, kas tiek novadīti uz serdi, kā arī no papildu virpuļstrāvas zudumiem, kas pakāpeniski parādās augstas-frekvences darbības vai impulsa piedziņas apstākļos. Īpaši augstas-frekvences komutācijas lietojumos, piemēram, releja dzelzs serdeņu struktūrās, siltuma uzkrāšanās problēma ir izteiktāka. Tāpēc serdes apkure ir saistīta ne tikai ar materiāliem, bet arī cieši saistīta ar elektromagnētiskās sistēmas vispārējo konstrukciju.

 

Lai risinātu līdzstrāvas elektromagnētu galveno apkures problēmu, inženierija parasti ietver optimizāciju no vairākiem izmēriem. Pirmkārt, vara zudumi tiek samazināti, optimizējot spoles konstrukciju (samazinot strāvas blīvumu un optimizējot pagriezienu sadalījumu). Otrkārt, siltuma izkliedes ceļi tiek uzlaboti, izmantojot konstrukcijas projektu, piemēram, palielinot siltuma izkliedes laukumu vai izmantojot strukturālos materiālus ar labāku siltumvadītspēju. Turklāt, lai samazinātu ierosmes strāvas prasības, var ieviest pastāvīgā magnēta papildu magnētiskās ķēdes. Dažās -augstākās klases lietojumos, piemēram, Core for Electromagnetic Relay, termiskā stabilitāte tiek vēl vairāk uzlabota, izmantojot materiālu kompozītmateriālus vai virsmas apstrādi.

 

Attiecībā uz pašu dzelzi tā ražošanai un materiālu izvēlei ir arī stingras prasības. Tīram dzelzs kā tipiskam mīkstam magnētiskam materiālam ir jābūt ar augstu tīrības pakāpi (zems oglekļa saturs, mazs piemaisījumu daudzums), vienmērīga mikrostruktūra un laba apstrādājamība. Parasti izmantotie materiāli ir rūpnieciskā tīrā dzelzs vai DT4 sērijas materiāli, tipisks piemērs ir DT4C dzelzs serde. Šiem materiāliem ir raksturīga augsta caurlaidība, mazi zudumi un šaura histerēzes cilpa, tādēļ tie ir piemēroti augstas veiktspējas relejiem un precīzām elektromagnētiskajām sistēmām. Turklāt ražošanas laikā tādi procesi kā aukstā kalšana var ievērojami uzlabot materiāla blīvumu un mehānisko izturību. Piemēram, DT4C releja dzelzs serdeņa aukstās kalšanas procesā tas efektīvi uzlabo magnētisko īpašību konsistenci un izmēru precizitāti.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Turklāt tīra dzelzs serdeņu apstrādes laikā izšķiroša nozīme ir stresa kontrolei un atkvēlināšanai. Darba rūdīšana ievērojami samazina magnētiskās īpašības; atkausēšana ir nepieciešama pēc štancēšanas vai aukstās kalšanas, lai atjaunotu magnētisko caurlaidību. Tas ir īpaši svarīgi augstas-precizitātes strukturālajiem komponentiem, piemēram, miniatūriem magnētiskiem komponentiem, piemēram, serdeņa tapām vai releja tapām, kur veiktspējas stabilitāte tieši ietekmē ierīces kopējo reakcijas ātrumu un uzticamību.

 

No pielietojuma viedokļa mīkstos magnētiskos tīras dzelzs materiālus plaši izmanto relejos, solenoīda vārstos un rūpnieciskās vadības iekārtās. Īpaši gadījumos, kad nepieciešama augsta reakcija, mīkstie magnētiskie dzelzs serdeņi relejiem un tīri dzelzs releju serdeņi ir kļuvuši par plaši izplatītu izvēli to lielisko magnetizācijas un atmagnetizācijas īpašību dēļ. Vienlaikus rūpnieciskās automatizācijas sistēmās tādi produkti kā dzelzs serdeņi rūpnieciskajiem vadības relejiem izvirza vēl augstākas prasības materiāla konsistencei un partijas stabilitātei.

 

 

Ar nepārtrauktu tendenci uz augstākām frekvencēm, augstāku efektivitāti un augstāku elektromagnētisko sistēmu uzticamību, galveno materiālu un ražošanas procesu nozīme kļūst arvien nozīmīgāka. No pamataElektriķis Tīras dzelzs serdeslīdz augstas precizitātes-aukstās kalšanas releja serdeņiem, dažādi lietojumi izvirza dažādas prasības materiāla veiktspējai. Releju un elektromagnētisko izpildmehānismu laukam mēs piedāvājam virkni mīksto magnētisko dzelzs serdeņu relejiem un pielāgotus risinājumus, kas ietver pilnīgas ražošanas iespējas, sākot no materiālu izvēles un aukstās kalšanas līdz termiskās apstrādes optimizācijai, kas atbilst stingrām augstas klases elektromagnētisko komponentu veiktspējas un uzticamības prasībām.