ورق هسته مغناطیسی۱
ورق‌های هسته مغناطیسی آلیاژی فولادی است که بصورت نورد سرد شده می‌باشد، که برای بالابردن مقاومت الکتریکی بمنظور کاهش تلفات و نیز هدایت بهتر شار مغناطیسی، دانه‌های سیلیکون بدان اضافه شده است.همچنین با هدف پایین آوردن سطح مقطع شارعبوری و به تبع آن کاهش مقدارجریان‌گردابی۲ و تلفات فوکو۳ القا شده در آن‌ها، ورق‌های مذکور بصورت عایق‌شده ازیکدیگر می‌باشند، و در یک سطح مقطع کلی مشخص هر چقدر ضخامت این ورق‌ها کمتر و تعداد آن‌ها بیشتر باشد، تلفات بوجود آمده در آن‌ها کمتر خواهد بود.
پارامترهای مهم و اساسی هسته‌های مغناطیسی
برای توصیف و مقایسه کیفیت هسته‌های مغناطیسی چند پارامتر مهم و اساسی در وجود دارد، که توجه به آن‌ها از ضرورت ویژه‌ای برخوردار است.این پارامترها عبارتند از :
- میزان سیلیکون: عنصرسیلیکون بمنظور کاهش مقاومت(رلوکتانس۴) مغناطیسی (شارش بهتر میدان مغناطیسی) و همین‌طور افزایش مقاومت الکتریکی هسته (که منجر به کاهش تلفات هسته می‌گردد) بدان افزوده می‌شود. از اینرو میزان سیلیکون موجود در آنالیز شیمیایی هسته‌های مغناطیسی از پارامترهای مهم هسته‌های مغناطیسی می‌باشند.
- جهت‌دهی کریستالی: کریستال‌ها یا به‌عبارتی دانه‌های سازنده هسته، اگر بطور تصادفی پراکنده شده باشند و مداخله‌ای برای جهت‌دهی آن‌ها صورت نگرفته‌باشد، بصورت غیرجهت‌داده شده (CRNGO5) خواهند بود، لیکن اگر در جهت‌دهی کریستال‌های هسته به‌هنگام فرآیند تولید مداخله‌ای صورت گرفته و بتوان تمامی و یا اکثریت آن‌ها را در یک راستا، جهت‌دهی کرد، هسته قابلیت گذردهی عبور شار مغناطیسی بیشتری داشته و از مرغوبیت بالاتری برخوردار خواهد بود، که به این دسته از هسته‌های مغناطیسی، “هسته‌های مغناطیسی جهت داده شده (CRGO6)” اطلاق می‌شود.
- ضخامت ورق: مطابق رابطه زیر که برای اندازه‌گیری تلفات فوکوی یک هسته مغناطیسی استفاده می‌گردد، هر چه ضخامت ورق کمتر باشد، جریان گردابی القا شده در آن کمتر و به تبع آن تلفات الکتریکی آن نیز کمتر خواهد بود. در نتیجه ورق‌های مغناطیسی نازک‌تر عملکرد بهتری نسبت به انواع ضخیم‌تر دارند.
سطح اشباع مغاطیسی۷: هسته‌های مغناطیسی سطح اشباع مشخصی برای چگالی فلوی مغناطیسی عبوری از خود دارند، که اعمال چگالی فلوی مغناطیسی بیشتر از آن سبب شارش بیشتر شار نشده و تنها باعث تلف‌شدن بیشتر انرژی می‌گردد. مقدار این پارامتر بستگی به جنس وگرید ورق هسته مغناطیسی داشته و هر چه عدد آن بیشتر باشد، مطلوب‌تر است.
تلفات واحد وزن هسته۸: “میزان سیلیکون” جهت‌دهی کریستالی۹ “و ” ضخامت ورق”، بعنوان پارامترهای اساسی در تعیین کیفیت هسته نهایتا منجر به افزایش و یا کاهش تلفات هسته در واحد وزن می‌شوند، که پارامتری بسیار اساسی و تعیین‌کننده در انتخاب هسته می‌باشد. از اینرو شرکت‌های سازنده هسته معمولا “میزان تلفات هسته در واحد وزن” و همین‌طور “سطح اشباع مغناطیسی هسته” را بعنوان معیارهای اصلی در کیفیت‌سنجی هسته دردیتاشیت محصولات تولیدی‌خودگزارش‌می‌نمایند.
برای آگاهی از جزئیات و انواع گریدهای هریک از هسته‌های مغناطیسی جهت داده‌شده (CRGO) و غیرجهت داده‌شده (CRNGO) می‌توانید با کلیک بر روی لینک به محتوای مربوطه مراجعه نمایید.
جدول زیر محل کاربرد گریدهای مختلف هسته‌های مغناطیسی را نشان می‌دهد:
یوک کوره القایی | ترانسفورماتورهای شبکه(توزیع – فوق‌توزیع – قدرت) | ترانسقورماتورها و چوک‌های کم توان | ماشین‌های گردان (موتور – ژنراتور) | → مورد کاربرد | |
|---|---|---|---|---|---|
↓ مشخصات ورق هسته | |||||
| ضخامت ورق (mm) | نوع هسته | ||||
| • | • | 0.50 | CRNGO | ||
| • | • | • | 0.35 | ||
| • | • | 0.35 | CRGO | ||
| • | • | 0.30 | |||
| • | 0.23-0.27 | ||||
| • | 0.23-0.30 | CRGO کم‌تلفات | |||
| • | 0.23-0.27 | CRGO فوق کم‌تلفات | |||
فرآوری ورق‌های هسته مغناطیسی
هسته‌های مورّق مغناطیسی در سطح جهان توسط سازندگان محدودی بصورت رول تولید و عرضه می‌گردد. محصول خروجی تمامی این تولیدکنندگان بصورت رول بوده و خریداران با توجه به نیاز خود در جهت فرآوری آن‌ها اقدام می‌نمایند. دیاگرام زیر مراحل فرآوری و اشکال نهایی ورق‌های مورد استفاده در ساخت انواع هسته‌های مغناطیسی را نشان می‌دهد:
1 – Magnetic Core Sheet
2 – Eddy Current
3 – Foucault Losses
4 – Magnetic) Reluctance
5 – Cold Rolled Non Grain-Oriented
6 – Cold Rolled Grain-Oriented
7 – Magnetic Saturation Point
8 – Losses Per Kg
9 – Crystal Orientation