Samaradorlik uchun nanokristalli va amorf yadrolarni solishtirish

Materiallar tuzilishi: shishasimon va nanokristalli

Amorf qotishma eritilgan metall lentaning tez qattiqlashishi natijasida hosil bo'ladi, shuning uchun atomlar kristall panjara hosil qilish uchun vaqt topa olmaydi. Natijada don chegaralari bo'lmagan shishasimon, tartibsiz tuzilish paydo bo'ladi. Nanokristalli material bir xil amorf lentadan boshlanadi, lekin keyinchalik nazorat ostida kristallanishga duchor bo'ladi, odatda tavlanish yo'li bilan, diametri atigi bir necha nanometr bo'lgan juda ko'p miqdordagi mayda donalarni yadrolaydi. Shuning uchun asosiy farq strukturaviydir: amorf materialda to'liq tartibsiz va nanokristalli materialda nozik tartiblangan. Boshqariladigan kristallanish, shuningdek, g'ovaklik-bo'sh, zich materialni ham hosil qiladi, bu barqaror magnit ishlash uchun zaruriy shartdir.

Taqqoslangan asosiy magnit xususiyatlar

Mulk	Amorf yadro	Nanokristalli yadro
To'yinganlik oqimining zichligi (Bs)	Taxminan 1,5-1,6 T	Taxminan 1,2-1,5 T
Dastlabki o'tkazuvchanlik	Yuqori (minglab o'n minglab)	Juda yuqori (taxminan 100 000 va undan yuqori)
Majburiy kuch (Hc)	Past, taxminan 1-3 A/m	Juda past, 1 A/m dan past
Yuqori chastotada yadro yo'qolishi	Juda past	50 kHz va undan yuqori chastotada amorfdan pastroq
Kyuri harorati	400 C atrofida	Taxminan 400-450 S
Lenta qalinligi	Taxminan 20-30 mikrometr	Taxminan 15-30 mikrometr

Bular temirga asoslangan tijorat navlari uchun odatiy materiallar diapazonlaridir. Aniq qiymatlar qotishma tarkibiga va issiqlik bilan ishlov berishga bog'liq, shuning uchun dizaynni hisoblash uchun ma'lum sinfning ma'lumotlar varag'idan foydalanish kerak.

Yo'qotishning ishlashi va harorat harakati

Ikkala material ham kremniy po'latga qaraganda ancha past yadro yo'qotadi, shuning uchun ular yuqori samarali transformatorlar va choklarda ko'rsatilgan. Amorf yadro yuqori toʻyinganlik oqimi zichligiga ega boʻlib, u bir xil quvvat va chastotada yadro kesmasini kichikroq-boʻladi. Nanokristalli yadro yuqori o'tkazuvchanlikka va undan ham pastroq majburlash kuchiga ega, bu esa pastroq histerezisni yo'qotish va har bir burilishda yuqori indüktans beradi. 50 kHz va undan yuqori kommutatsiya chastotalarida nanokristalli material odatda ikkitasining eng kam yo'qotilishini ko'rsatadi, amorf material esa chiziq chastotasida va past kilogerts diapazonida jozibador bo'lib qoladi. Ikkala material ham keng harorat oralig'ida ishlaydi va ularning o'tkazuvchanligi va yo'qolishi quvvat elektronikasida uzluksiz xizmat ko'rsatish uchun etarlicha barqaror bo'lib qoladi.

Ilovalar: transformatorlar, choklar va oqim transformatorlari

Umumiy{0}}rejim bo'g'uvchilari: ikkala material ham umumiy{1}}tartibdagi shovqinni bostirish uchun zarur bo'lgan yuqori o'tkazuvchanlikni ta'minlaydi, nanokristal eng kichik paketdagi eng yuqori indüktansni beradi.

Tarqatish transformatorlari: amorf yadrolar amorf taqsimlovchi transformator dasturlarining asosi bo'lgan an'anaviy donga yo'naltirilgan po'lat bilan solishtirganda taqsimlovchi transformatorlarning yuksiz yo'qolishini taxminan 60-% ga kamaytiradi.

Oqim transformatorlari va energiya hisoblagichlari: ikkala materialning juda kam yo'qotilishi, aniq chiziqliligi va past fazali xatosi ularni o'lchash ilovalari uchun ideal qiladi, shu jumladan doimiy oqim sharoitida.

Qoldiq tok o'chirgichlari: harorat va chastota bo'yicha yuqori o'tkazuvchanlik va barqaror xarakteristikalar ushbu muhim xavfsizlik qurilmalarining sezgirlik talablariga- mos keladi.

Qayta tiklanadigan energiya va elektr transport vositalarini zaryadlash: ixcham, kam{0}}yo'qotish yadrolari invertorlar, zaryadlovchilar va DC/DC konvertorlarida yuqori-samarador quvvat konversiyasini qo'llab-quvvatlaydi.

O'lchamli spetsifikatsiyalar

Ham amorf, ham nanokristalli lentalar odatda toroidal yadrolar sifatida taqdim etiladi. 1-jadvalda samarali kesma maydoni (Ae) va samarali magnit yo'l uzunligi (Ie) bilan ifodalovchi o'lchamlar keltirilgan.

identifikator (mm)	od (mm)	ht (mm)	Ae (mm2)	Ya'ni (mm)	Maksimal doimiy oqim (A)
14	19	6.5	11.86	51.81	20
14	20	10	29.68	52.29	40
16	21	10	24.85	57.41	60
16	23	8	20.44	61.23	60
17	22	10	24.86	60.59	60
18	24	9	34.78	60.89	70
19	25	10	39.42	62.31	80
20	28	10	45.76	73.88	90
21	28	10	50.39	77.45	100
23	32	10	44.56	74.56	120

Ikki material o'rtasida qanday tanlash mumkin

Agar konstruksiya toʻyinganlik bilan chegaralangan boʻlsa, masalan, yuqori choʻqqi oqimini oʻtkazishi kerak boʻlgan transformator, yuqori Bsga ega amorf yadro kichikroq kesma-boʻladi.

Agar dizayn yuqori chastotada yo'qotish bilan cheklangan bo'lsa, masalan, 100 kHz PFC chok, nanokristalli yadro odatda yo'qotish va o'tkazuvchanlikda g'alaba qozonadi.

Agar dizayn har bir burilish uchun maksimal indüktansga muhtoj bo'lsa, nanokristalli materialning yuqori o'tkazuvchanligi burilishlar sonini va o'rash qarshiligini kamaytiradi.

Agar ustunlik chiziq chastotasida eng past material narxi bo'lsa, amorf lenta tarqatish transformatorlari uchun belgilangan, yanada tejamkor tanlovdir.

Tez-tez so'raladigan savollar

Amorf va nanokristalli material o'rtasidagi farq nima?

Amorf material tez qotib qolish natijasida hosil bo'lgan tartibsiz, shishasimon atom tuzilishiga ega. Nanokristalli material amorf lenta sifatida boshlanadi va keyin bir necha nanometrli donalarga tavlanish orqali kristallanadi, bu o'tkazuvchanlikni yaxshilaydi va yuqori chastotada yo'qotishni kamaytiradi.

Qaysi yadroning to'yinganlik oqimining zichligi yuqori?

Amorf yadro, nanokristalli material uchun taxminan 1,2-1,5 T bilan solishtirganda, taxminan 1,5-1,6 T bo'lgan tipik Bs. Bu yadro to'yingan holda yuqori oqimni o'tkazishi kerak bo'lganda muhimdir.

Nima uchun yuqori chastotali choklar uchun nanokristalli yadro afzalroq?

Uning juda yuqori o'tkazuvchanligi va juda kam majburlash kuchi 50 kHz va undan yuqori diapazonda eng kam yadro yo'qotilishini beradi, bu esa kichikroq yadro va past harorat ko'tarilishiga imkon beradi.

Amorf yadrolarni oqim transformatorlarida ishlatish mumkinmi?

Ha. Amorf yadrolarning past yo'qotilishi, yuqori chiziqliligi va kichik fazali xatosi oqim transformatorlari va energiyani o'lchash uchun, shu jumladan doimiy to'siq ostida juda mos keladi.

Tarqatish transformatorlarida amorf yadrolar qancha yo'qotishlarni tejashlari mumkin?

Amorf taqsimlovchi transformatorlar, odatda, energiyani tejovchi tarmoq dasturlarida foydalanishning asosiy omili bo'lgan an'anaviy don-yo'naltirilgan kremniy po'lat yadrolari bilan solishtirganda, odatda, yuksiz yo'qotishlarni -60{2}}80 foizga kamaytiradi.

Bu yadrolar ochiq havoda va yuqori{0}}haroratda ishlashga mos keladimi?

Ha. Kyuri harorati 400-450 S atrofida va yadrolar atrof-muhitning keng diapazonida ishonchli ishlaydi; himoya qoplamasi lentani namlik va korroziyadan himoya qiladi.