1K107 Nanokristalno jedro, obročasto železno jedro za električni transformator

 

 

nanokristalna toroidna jedra v primerjavi z drugimi vrstami jeder

 

Primerjava zmogljivosti med nanokristalnimi toroidnimi železnimi jedri in drugimi običajnimi vrstami železnih jeder je naslednja:

 

• Primerjava z jedri iz amorfnega železa

 

Magnetna prepustnost: Začetna magnetna prepustnost nanokristalnih toroidnih železnih jeder je običajno 60.000–150.000, medtem ko je prepustnost amorfnih železnih jeder običajno 20.000–50.000. Magnetna prepustnost nanokristalnih železnih jeder je bistveno višja kot pri amorfnih.

 

Nasičena magnetna indukcija: Nasičena magnetna indukcija (Bs) amorfnih železnih jeder na osnovi -železa je približno 1,56 T, medtem ko lahko nanokristalna železova jedra dosežejo 1,2–1,3 T. Nasičena magnetna indukcija nanokristalnih železnih jeder je nekoliko nižja.

 

Prisilnost: Koercitivnost nanokristalnih toroidnih železnih jeder je lahko tako nizka kot pod 0,5 A/m, koercitivnost amorfnih železnih jeder pa približno 1–3 A/m. Jedra iz nanokristalnega železa imajo nižjo koercitivnost, kar jim daje očitne prednosti pri visoko-frekvenčnih aplikacijah.

 

Izguba železa: Pri 50 Hz je lahko izguba železa v jedrih iz nanokristalnega železa manjša od 0,1 W/kg, medtem ko je izguba jeder iz amorfnega železa približno 0,2 W/kg. Jedra iz nanokristalnega železa imajo manjšo izgubo železa.

 

Frekvenčne značilnosti: Veljavno frekvenčno območje jeder iz amorfnega železa je običajno 10kHz–100kHz, medtem ko lahko frekvenčno območje jeder iz nanokristalnega železa doseže 20kHz–1MHz, z boljšo visoko-frekvenčno zmogljivostjo.

 

Curiejeva temperatura: Curiejeva temperatura nanokristalnih železnih jeder je približno 570–600 stopinj, temperatura amorfnih železnih jeder pa približno 415 stopinj. Jedra nanokristalnega železa imajo boljšo temperaturno stabilnost.

 

 

• Primerjava z jedri iz feritnega železa

 

Magnetna prepustnost: Nanokristalna toroidna železna jedra imajo višjo magnetno prepustnost z začetno magnetno prepustnostjo do 60.000–150.000, medtem ko je magnetna prepustnost jeder iz feritnega železa Mn-Zn na splošno nekaj tisoč do deset tisoč.

 

Nasičena magnetna indukcija: jedra iz feritnega železa imajo nižjo magnetno indukcijo nasičenja in so nagnjena k magnetni nasičenosti v scenarijih srednje-in-visoke moči. Nanokristalna toroidna železna jedra imajo sorazmerno višjo nasičeno magnetno indukcijo, ki lahko bolje zadosti potrebam srednje{3}}in visoko-močnejših aplikacij.

 

Veljavna frekvenca: Največja uporabna frekvenca jeder iz feritnega železa je višja, do več kot 100 MHz, medtem ko je jedra iz nanokristalnega toroidnega železa običajno mogoče prilagoditi na največjo frekvenco približno 1 MHz.

 

Temperaturna stabilnost: jedra iz nanokristalnega toroidnega železa imajo višjo Curiejevo temperaturo in širši razpon delovne temperature s počasnejšim slabljenjem delovanja pri visokih temperaturah; jedra iz feritnega železa imajo razmeroma slabo temperaturno stabilnost.

 

 

• Primerjava z železnimi jedri iz silicijevega jekla

 

Veljavna frekvenca: Železna jedra iz silicijevega jekla so običajno primerna le za močnostno frekvenco (50/60 Hz), medtem ko lahko jedra iz nanokristalnega toroidnega železa pokrivajo frekvenčno območje od kHz do MHz.

 

Magnetna prepustnost: Magnetna prepustnost nanokristalnih toroidnih železnih jeder je veliko višja kot pri železnih jedrih iz silicijevega jekla, magnetna prepustnost železnih jeder iz silicijevega jekla pa je na splošno nekaj sto do nekaj tisoč.

 

Izguba železa: Pri visokih frekvencah je izguba železa v nanokristalnih toroidnih železnih jedrih veliko nižja kot pri železnih jedrih iz silicijevega jekla. Železna jedra iz silicijevega jekla ustvarjajo velike izgube zaradi vrtinčnih tokov in izgube zaradi histereze pri visokih frekvencah.

 

Velikost in teža: Pri enaki moči sta velikost in teža nanokristalnih toroidnih železnih jeder manjši od železnih jeder iz silicijevega jekla, zaradi česar so bolj kompaktna.

 

 

Katero železno jedro se uporablja v transformatorjih?

 

jedra iz mehkega železa

V transformatorjih,jedra iz mehkega železase uporabljajo, ker imajo odlično magnetno prepustnost, ki fokusira magnetne silnice in zmanjšuje izgubo energije. Ker ima mehko železo visoko prepustnost, omogoča popolno sklopitev magnetnega toka od glavne tuljave do sekundarne tuljave v jedru transformatorja.

 

 

Kaj so nanokristalna jedra za tokovne transformatorje?

 

Za nanokristalna jedra za tokovne transformatorje je značilnovisoka prepustnost in visoka induktivnost nasičenja Bs, ki poveča natančnost tokovnega transformatorja, zmanjša glasnost in izboljša linearnost.