เหตุใดแกนรีเลย์ของแม่เหล็กไฟฟ้ากระแสตรงจึงทำจากเหล็กบริสุทธิ์ ในขณะที่แกนของแม่เหล็กไฟฟ้ากระแสสลับทำจากแผ่นเหล็กซิลิกอน

ในการออกแบบอุปกรณ์แม่เหล็กไฟฟ้า การเลือกใช้วัสดุแกนกลางจะกำหนดคุณสมบัติทางแม่เหล็ก การใช้พลังงาน และอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นโดยตรง ไม่ว่าในระบบ DC หรือ AC การสูญเสียพลังงานในวงจรแม่เหล็กส่วนใหญ่มีต้นกำเนิดมาจากสองประเภท: การสูญเสียกระแสไหลวน และการสูญเสียฮิสเทรีซิส

 

ดังนั้น ภายใต้สภาวะการทำงานที่แตกต่างกัน การเลือกวัสดุสำหรับแกนแม่เหล็กไฟฟ้าจึงต้องมีการวิเคราะห์อย่างเป็นระบบโดยพิจารณาจากความถี่ของการเปลี่ยนแปลงของสนามแม่เหล็ก ประเภทกระแสไฟฟ้า และข้อกำหนดด้านการจัดการความร้อน

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

สำหรับแม่เหล็กไฟฟ้ากระแสตรง สนามแม่เหล็กโดยทั่วไปจะเป็นสนามแม่เหล็กที่เสถียรหรือเปลี่ยนแปลงอย่างช้าๆ โดยมีอัตราการเปลี่ยนแปลงฟลักซ์ต่ำ ดังนั้นการสูญเสียกระแสไหลวนและฮิสเทรีซิสจึงน้อยมาก ภายใต้เงื่อนไขเหล่านี้ การมุ่งเน้นการออกแบบจะเปลี่ยนไปที่ลักษณะการซึมผ่านและความอิ่มตัวของแม่เหล็ก เหล็กบริสุทธิ์ เนื่องจากมีความสามารถในการซึมผ่านสูงและมีค่าบังคับต่ำ จึงสามารถสร้างและปล่อยสนามแม่เหล็กได้อย่างรวดเร็ว ทำให้เป็นตัวเลือกวัสดุในอุดมคติ และใช้กันอย่างแพร่หลายในแกนเหล็กบริสุทธิ์และโครงสร้างการขับเคลื่อนที่มีความแม่นยำต่างๆ นอกจากนี้ เหล็กบริสุทธิ์ยังมีคุณลักษณะการตอบสนองทางแม่เหล็กที่ดีเยี่ยม ทำให้เป็นวัสดุหลักสำหรับแอคชูเอเตอร์แม่เหล็กไฟฟ้าความไวสูง- (เช่น รีเลย์)

 

ในทางตรงกันข้าม สนามแม่เหล็กของแม่เหล็กไฟฟ้ากระแสสลับอยู่ในสถานะสลับความถี่สูง- การเปลี่ยนแปลงอย่างต่อเนื่องของฟลักซ์แม่เหล็กทำให้เกิดกระแสวนวนที่สำคัญภายในแกนกลาง ทำให้เกิดการสูญเสียความร้อนเพิ่มเติม ในขณะเดียวกัน การสูญเสียฮิสเทรีซิสก็เพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญเมื่อความถี่เพิ่มขึ้น เพื่อลดการสูญเสีย โดยทั่วไปจะใช้โครงสร้างลามิเนตแผ่นเหล็กซิลิคอนที่มีความต้านทานสูง- โดยแบ่งแกนออกเป็นแผ่นฉนวนหลายๆ แผ่นเพื่อระงับเส้นทางกระแสน้ำวนอย่างมีประสิทธิภาพ โครงสร้างประเภทนี้พบได้ทั่วไปในแกนเหล็กรีเลย์หรือส่วนประกอบแม่เหล็กที่ขับเคลื่อนด้วย AC- และเป็นโซลูชันการลดการสูญเสียมาตรฐานในสาขาวิศวกรรมไฟฟ้า

 

ในการทำงานจริงของแม่เหล็กไฟฟ้ากระแสตรง แม้ว่าตามทฤษฎีจะมีการสูญเสียต่ำ แต่แกนกลางอาจยังได้รับความร้อนอยู่ ปัญหานี้ส่วนใหญ่มีสาเหตุมาจากการสูญเสียทองแดงในขดลวดตัวนำที่ดำเนินการไปยังแกนกลาง เช่นเดียวกับการสูญเสียกระแสไหลวนเพิ่มเติมที่ค่อยๆ ปรากฏภายใต้การทำงานความถี่สูง-หรือสภาวะของพัลส์ไดรฟ์ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในการใช้งานสวิตช์ความถี่สูง- เช่น โครงสร้างแกนเหล็กรีเลย์ ปัญหาการสะสมความร้อนจะเด่นชัดมากขึ้น ดังนั้นการทำความร้อนแกนไม่เพียงแต่เกี่ยวข้องกับวัสดุเท่านั้น แต่ยังเกี่ยวข้องอย่างใกล้ชิดกับการออกแบบโดยรวมของระบบแม่เหล็กไฟฟ้าอีกด้วย

 

เพื่อแก้ไขปัญหาความร้อนหลักของแม่เหล็กไฟฟ้ากระแสตรง โดยทั่วไปแล้ววิศวกรรมจะเกี่ยวข้องกับการปรับให้เหมาะสมจากหลายมิติ ประการแรก การสูญเสียทองแดงจะลดลงโดยการปรับการออกแบบคอยล์ให้เหมาะสม (ลดความหนาแน่นกระแสและปรับการกระจายรอบให้เหมาะสม) ประการที่สอง เส้นทางการกระจายความร้อนได้รับการปรับปรุงโดยการออกแบบโครงสร้าง เช่น การเพิ่มพื้นที่การกระจายความร้อน หรือการใช้วัสดุโครงสร้างที่มีค่าการนำความร้อนดีขึ้น นอกจากนี้ สามารถใช้วงจรแม่เหล็กเสริมแม่เหล็กถาวรเพื่อลดความต้องการกระแสไฟฟ้ากระตุ้น ในการใช้งานระดับไฮเอนด์-บางประเภท เช่น แกนสำหรับรีเลย์แม่เหล็กไฟฟ้า ความเสถียรทางความร้อนจะถูกปรับปรุงเพิ่มเติมผ่านวัสดุผสมหรือการปรับสภาพพื้นผิว

 

สำหรับเหล็กบริสุทธิ์นั้น การผลิตและการเลือกใช้วัสดุก็มีข้อกำหนดที่เข้มงวดเช่นกัน เนื่องจากเป็นวัสดุแม่เหล็กอ่อนทั่วไป เหล็กบริสุทธิ์จะต้องมีความบริสุทธิ์สูง (คาร์บอนต่ำ สิ่งเจือปนต่ำ) โครงสร้างจุลภาคที่สม่ำเสมอ และความสามารถในการแปรรูปที่ดี วัสดุที่ใช้กันทั่วไป ได้แก่ เหล็กบริสุทธิ์ทางอุตสาหกรรมหรือวัสดุซีรีส์ DT4 โดยมีแกนเหล็ก DT4C เป็นตัวอย่างทั่วไป วัสดุเหล่านี้มีลักษณะพิเศษคือการซึมผ่านสูง การสูญเสียต่ำ และลูปฮิสเทรีซีสที่แคบ ทำให้เหมาะสำหรับรีเลย์ประสิทธิภาพสูง-และระบบแม่เหล็กไฟฟ้าที่มีความแม่นยำ นอกจากนี้ ในระหว่างการผลิต กระบวนการต่างๆ เช่น การตีขึ้นรูปเย็น สามารถปรับปรุงความหนาแน่นของวัสดุและความแข็งแรงเชิงกลได้อย่างมาก ตัวอย่างเช่น ในกระบวนการตีขึ้นรูปเย็นแกนเหล็กรีเลย์ DT4C จะปรับปรุงความสม่ำเสมอของคุณสมบัติแม่เหล็กและความแม่นยำของขนาดได้อย่างมีประสิทธิภาพ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

นอกจากนี้ การควบคุมความเค้นและการอบอ่อนยังมีความสำคัญอย่างยิ่งในระหว่างการประมวลผลแกนเหล็กบริสุทธิ์ การแข็งตัวของงานช่วยลดคุณสมบัติทางแม่เหล็กได้อย่างมาก จำเป็นต้องมีการหลอมหลังจากการปั๊มหรือการตีขึ้นรูปเย็นเพื่อคืนความสามารถในการซึมผ่านของแม่เหล็ก สิ่งนี้สำคัญอย่างยิ่งในส่วนประกอบโครงสร้างที่มีความแม่นยำสูง- เช่น ส่วนประกอบแม่เหล็กขนาดเล็ก เช่น หมุดหลักหรือหมุดรีเลย์ ซึ่งความเสถียรของประสิทธิภาพส่งผลโดยตรงต่อความเร็วการตอบสนองโดยรวมและความน่าเชื่อถือของอุปกรณ์

 

จากมุมมองของการใช้งาน วัสดุเหล็กบริสุทธิ์แม่เหล็กอ่อนถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในรีเลย์ โซลินอยด์วาล์ว และอุปกรณ์ควบคุมทางอุตสาหกรรม โดยเฉพาะอย่างยิ่งในสถานการณ์ที่ต้องการการตอบสนองสูง แกนเหล็กแม่เหล็กอ่อนสำหรับรีเลย์และแกนรีเลย์เหล็กบริสุทธิ์ กลายเป็นตัวเลือกหลักเนื่องจากคุณสมบัติการเป็นแม่เหล็กและการลดอำนาจแม่เหล็กที่ยอดเยี่ยม ในขณะเดียวกัน ในระบบอัตโนมัติทางอุตสาหกรรม ผลิตภัณฑ์ต่างๆ เช่น แกนเหล็กสำหรับรีเลย์ควบคุมทางอุตสาหกรรม ทำให้มีความต้องการที่สูงขึ้นในเรื่องความสม่ำเสมอของวัสดุและความเสถียรของแบทช์

 

 

ด้วยแนวโน้มอย่างต่อเนื่องต่อความถี่ที่สูงขึ้น ประสิทธิภาพที่สูงขึ้น และความน่าเชื่อถือที่สูงขึ้นในระบบแม่เหล็กไฟฟ้า ความสำคัญของวัสดุหลักและกระบวนการผลิตจึงมีความโดดเด่นมากขึ้น ตั้งแต่ขั้นพื้นฐานแกนเหล็กบริสุทธิ์ของช่างไฟฟ้าจนถึงแกนรีเลย์การตีขึ้นรูปเย็นที่มีความแม่นยำสูง- การใช้งานที่แตกต่างกันมีความต้องการประสิทธิภาพของวัสดุที่แตกต่างกันไป สำหรับสาขารีเลย์และแอคชูเอเตอร์แม่เหล็กไฟฟ้า เรานำเสนอแกนเหล็กแม่เหล็กอ่อนสำหรับรีเลย์และโซลูชันที่ปรับแต่งตามความต้องการ ครอบคลุมความสามารถในการผลิตที่สมบูรณ์ตั้งแต่การเลือกวัสดุและการตีขึ้นรูปเย็น ไปจนถึงการเพิ่มประสิทธิภาพการบำบัดความร้อน ตอบสนองความต้องการด้านประสิทธิภาพที่เข้มงวดและความน่าเชื่อถือของส่วนประกอบแม่เหล็กไฟฟ้าระดับสูง-