Suure võimsusega rauast amorfse südamikuga toroidtransformaatori südamik

Toroidaalse raua amorfse südamiku tootekirjeldus

---

 

 

Amorfse sulami toroidse südamiku omadused

1. Ultra-madal magnetkadu:

Amorfsete sulamite ebakorrapärane aatomipaigutus põhjustab palju väiksema magnetdomeeni pöörlemistakistuse kui kristalsetel materjalidel (nt räniteras), kusjuures hüstereesikadu on vaid 1/3 kuni 1/5 kõrgekvaliteedilise räniterase omast. Toroidaalne suletud magnetahel vähendab veelgi magnetilise energia leket õmbluste juures, muutes üldise kadu 15% kuni 25% väiksemaks kui mittetoroidsete amorfsete südamike puhul. See sobib eriti hästi kõrgsagedusliku vahelduva magnetvälja stsenaariumide jaoks.

 

2. Suurepärane magnetiline läbilaskvus ja küllastus magnetvoo tihedus:

Selle magnetiline läbilaskvus toatemperatuuril on mitu korda suurem kui traditsioonilisel pehmel raual, mis võimaldab kiiret reageerimist magnetvälja muutustele ja muudab selle sobivaks täpseks magnetsignaali muundamiseks. Küllastusmagnetvoo tihedusega ligikaudu 1,5T kuni 1,8T suudab see juhtida rohkem magnetenergiat väiksemas mahus, hõlbustades seadmete miniaturiseerimist (nt uue energiaga sõiduki pardatrafode mahtu saab vähendada rohkem kui 30%).

 

3. Madal müratase ja kõrge stabiilsus:

Toroidaalsel struktuuril on hea mehaaniline tasakaal, mis põhjustab magnetvälja mõjul väikese vibratsiooni amplituudi ja selle töömüra on 8–12 dB madalam kui lamineeritud südamike oma. Amorfsetel sulamitel on tugev keemiline stabiilsus, mille magnetilise jõudluse kõikumine laias temperatuurivahemikus -40 kuni 120 kraadi on alla 5%, mistõttu need sobivad karmides töötingimustes.

 

Amorfne rõngasüdamik​​​​​​​​ Peamised materjalitüübid ja kohaldatavus

Amorfsed toroidsed südamikud on valmistatud peamiselt rauapõhistest amorfsetest sulamitest, mida saab koostise erinevuste põhjal jagada kahte kategooriasse, mis vastavad erinevatele rakendusvajadustele:

 

• Raud-räni-boori (Fe-Si-B) seeria amorfsed toroidsed südamikud:

Neil on väikseim magnetkadu ja suurepärane kõrgsageduslik jõudlus (kohaldatav sagedus: 1kHz kuni 1MHz). Neid kasutatakse peamiselt kõrgsageduslikes induktiivpoolides, lülitustoiteallikates ja sisseehitatud laadijates (OBC) uute energiasõidukite jaoks, et rahuldada nõudlust suure võimsuse muundamise efektiivsuse järele.

 

• Raud-räni-boor-fosfor (Fe-Si-BP) seeria amorfsed toroidsed südamikud:

Nende maksumus on pisut madalam kui Fe-Si-B seeria omadel, tasakaalustatud magnetilise jõudluse ja tugevama korrosioonikindlusega. Need sobivad tööstuslike inverterite, energiasalvestussüsteemide trafode ja meditsiiniseadmete isolatsioonitrafode jaoks, tasakaalustades jõudlust ja ökonoomsust.

 

Erinevused sarnastest toroidaalsetest südamikest

Võrreldes räniterasest toroidaalsete südamike ja nanokristalliliste toroidsüdamikega on amorfsed toroidsüdamikud paremini paigutatud "kõrgsagedusliku ja väikese kaduga" jõudluse jaoks. Konkreetsed erinevused on järgmised:

 

Magnetkadu ja sagedusega kohandatavus: Amorfsetel toroidsüdamiketel on madalaim kõrgsageduskadu (kadu kuni 0,3 W/kg sagedusel 10 kHz) ja need sobivad kõrgsageduslike stsenaariumide jaoks 1 kHz kuni 1 MHz. Ränist terasest toroidsüdamikud sobivad keskmiste ja madalate sageduste jaoks 50Hz kuni 1kHz, kusjuures kõrgsageduskadu on oluliselt suurenenud. Nanokristalliliste toroidsüdamike kõrgsageduslik jõudlus on lähedane amorfsete tuumade omale, kuid nende maksumus on kõrgem.

 

Kulud ja mehaaniline jõudlus: Amorfsete toroidsüdamike maksumus on 30–50% kõrgem kui räniterassüdamike oma ja 20–30% madalam kui nanokristalliliste südamike oma. Mehaaniliste omaduste poolest on amorfsed ribad rabedad ja vajavad kõvenemiskaitset, samas kui räniteras on hea sitkusega ja seda on lihtsam töödelda.

 

Rakenduse prioriteet: Kõrge sageduse ja energiatõhususe rangete nõuetega stsenaariumide puhul (nt uued energiasõidukite pardasüsteemid, kõrgsageduslikud toiteallikad) on eelistatud amorfsed toroidsüdamikud. Keskmise ja madala sagedusega, odavatele vajadustele (nt jaotustrafod) valitakse räniterasest toroidsüdamikud. Ülikõrgsageduslike ja äärmuslike jõudlusvajaduste jaoks (nt kosmoseseadmed) valitakse nanokristallilised toroidsüdamikud.

 

rõngasüdamiku spetsifikatsioon

Magnetsüdamiku suurus (mm)			Kaitsekarbi suurus (mm)			Efektiivne ristlõikepindala Ae (mm2)		Magnettee pikkus Ie (mm)		Maksimaalne DC liigvoolu klass (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