Craidd Toroidal: Deunyddiau, Dyluniad, a Chymwysiadau

Beth yw Craidd Toroidal?

Mae craidd toroidal yn graidd magnetig siâp toesen wedi'i wneud o ddeunydd magnetig fel dalen ddur silicon, ferrite, rhuban amorffaidd, neu rhuban nanocrystalline. Mae'r stribed yn cael ei ddirwyn i mewn i droellog i ffurfio cylched magnetig caeedig parhaus heb unrhyw fwlch aer neu ddim ond un bach iawn. Oherwydd bod y llinellau maes magnetig yn ffurfio dolen gaeedig y tu mewn i'r craidd, mae gollyngiadau fflwcs yn cael ei leihau ac mae'r craidd yn cyflawni effeithlonrwydd cyplu uchel mewn trawsnewidyddion ac anwythyddion.

Adeiledd a Manteision Cylchdaith Magnetig

Gollyngiad fflwcs magnetig isel: mae'r cylched caeedig yn canolbwyntio'r cae bron yn gyfan gwbl y tu mewn i'r craidd, gan wella cyplu a lleihau ymyrraeth electromagnetig (EMI).

Dirwyn effeithlon: mae'r siâp cylch yn gweddu i beiriannau dirwyn awtomataidd, yn rhoi dwysedd troi uchel, ac yn gwneud y gydran orffenedig yn gryno, gan arbed lle.

Colled isel: mae'r gylched magnetig barhaus a hyd yn oed dosbarthiad cae yn lleihau colledion hysteresis ac eddy, gan wella effeithlonrwydd ynni.

Sŵn clywadwy isel: mae absenoldeb bylchau aer ac uniadau yn lleihau dirgryniadau magnetostreiddiad o'i gymharu â chreiddiau E- wedi'u pentyrru.

Deunyddiau Craidd o'u Cymharu

Mae creiddiau ferrite yn cynnwys ocsidau haearn yn bennaf ac yn cynnig athreiddedd uchel, colled isel, a sefydlogrwydd tymheredd da; mae ferritau meddal wedi'u rhannu'n fathau o sinc manganîs a nicel, gyda'r olaf yn fwy addas ar gyfer amleddau uwch. Mae gan ddur silicon ddwysedd fflwcs dirlawnder uchel a cholled cerrynt eddy isel ar amlder llinell, ond mae ei golled yn codi'n sydyn ar amledd uchel. Mae Permalloy, sef aloi magnetig meddal haearn nicel, yn rhoi athreiddedd rhagorol yn yr ystod amledd canolig ac isel ar gyfer cymwysiadau sydd angen gwerthoedd Q uchel. Mae rhubanau amorffaidd a nanocrystalline yn darparu colled isel iawn a athreiddedd uchel ar gyfer trosi pŵer amledd uchel.

Ceisiadau

Trawsnewidyddion: Mae trawsnewidyddion pŵer a sain 50 Hz a 400 Hz yn elwa o well effeithlonrwydd, dwysedd pŵer uwch, a llai o EMI.

Anwythyddion: mae anwythyddion hidlo, anwythyddion storio ynni, ac anwythyddion paru rhwystriant yn defnyddio creiddiau toroidal ar gyfer hidlo, storio ac atal sŵn.

Trawsnewidyddion cyfredol: mae gollyngiadau fflwcs isel a llinoledd uchel yn gwneud creiddiau toroidal yn gywir mewn systemau pŵer ac offer mesur.

Offer arall: adweithyddion, tagu, gyriannau modur, offer meddygol, a systemau ynni adnewyddadwy.

Ystyriaethau Dylunio ar gyfer Craiddau Toroidal

Mae tri pharamedr yn dominyddu dewis craidd toroidal: mae'r ardal drawsdoriadol effeithiol yn pennu'r dwysedd fflwcs ar y foltedd gweithredu a'r amledd; mae hyd y llwybr magnetig yn gosod yr amharodrwydd ac felly nifer y troeon sydd eu hangen; a rhaid i ardal y ffenestr fod yn ddigon mawr ar gyfer y weindio. Pan arosodir gogwydd DC ar y fflwcs AC, rhaid i'r dylunydd wirio bod cyfanswm y dwysedd fflwcs yn aros yn is na'r dirlawnder, gan ddefnyddio gallu gorlif DC uchaf y craidd.

Cwestiynau Cyffredin

Pam mae creiddiau toroidal yn well na creiddiau E-I ar gyfer trawsnewidyddion bach?

Nid oes gan y cylch parhaus unrhyw fylchau aer na chymalau, felly mae gollyngiadau fflwcs, colled a sŵn yn is a gellir darparu'r un pŵer mewn uned lai, ysgafnach.

Pa ddeunydd sydd orau ar gyfer anwythydd toroidal amledd uchel?

Ar gyfer amleddau yn y cannoedd o cilohertz ac uwch, mae'n well gan ferrite meddal neu rhuban nanocrystalline oherwydd bod gan ddur silicon golled gyfredol eddy gormodol ar amledd uchel.

A ellir defnyddio creiddiau toroidal dur silicon ar 400 Hz?

Oes, mewn systemau awyrennau a morol ar 400 Hz, defnyddir creiddiau toroidal dur silicon, ar yr amod bod trwch y stribed yn cael ei leihau i reoli colled cerrynt eddy.

Beth yw dwysedd fflwcs dirlawnder deunyddiau craidd toroidal?

Mae dur silicon yn dirlawn tua 1.7-2.0 T, aloi amorffaidd o gwmpas 1.5-1.6 T, nanocrystalline o gwmpas 1.2-1.5 T, a ferrite o gwmpas 0.3-0.5 T. Mae'r gwerth yn cyfyngu ar ddwysedd pŵer y craidd.

Sut mae'r maint craidd yn cael ei ddewis ar gyfer trawsnewidydd?

Rhaid i'r craidd ddarparu digon o arwynebedd effeithiol i gadw'r dwysedd fflwcs gweithredu yn is na'r dirlawnder, a digon o ardal ffenestr ar gyfer y weindio. Mae cynnyrch cynnyrch arwynebedd (Ae x ardal ffenestr) yn cael ei ddefnyddio'n gyffredin ar gyfer - amcangyfrif pas cyntaf.

A oes angen cysgodi creiddiau toroidal?

Mewn cymwysiadau EMI sensitif, efallai y bydd angen tarian ar graidd toroidal o hyd oherwydd bod y troellog yn creu cae crwydr y tu allan i'r cylch, er bod y gollyngiad yn llawer is na chylchedau magnetig agored.