כיצד להפחית את אובדן ליבת המשרן | תרגיש טוב

אנו יודעים שליבת השראות היא מוצר שישמש במוצרים אלקטרוניים רבים, מוצרים אלקטרוניים יפיקו אובדן מסוים בתהליך השימוש, וליבה ההשראות אינה יוצאת דופן. אם האובדן של ליבת המשרן גדול מדי, זה ישפיע על חיי השירות של ליבת המשרן.

המאפיין של אובדן ליבות המשרן (כולל בעיקר אובדן היסטרזיס ואיבוד זרם מערבולת) הוא אחד האינדיקטורים החשובים ביותר לחומרי חשמל, המשפיעים ואף קובעים את יעילות העבודה, עליית הטמפרטורה והאמינות של המכונה כולה.

אובדן ליבת משרן

1. אובדן היסטרזיס

כאשר חומר הליבה מתמגנט, ישנם שני חלקים של האנרגיה הנשלחת לשדה המגנטי, שאחד מהם הופך לאנרגיה פוטנציאלית, כלומר כאשר מסירים את זרם המגנטיזציה החיצוני, ניתן להחזיר את אנרגיית השדה המגנטי למעגל , בעוד החלק השני נצרך על ידי התגברות על חיכוך, מה שנקרא אובדן היסטרזה.

השטח של חלק הצל של עקומת המגנטיזציה מייצג את אובדן האנרגיה הנגרם מהיסטרזיס בתהליך המגנטיזציה של הליבה המגנטית במחזור עבודה. הפרמטרים המשפיעים על אזור האובדן הם צפיפות השטף המגנטי המקסימלי הפועל B, עוצמת השדה המגנטי המקסימלי H, ההשארה Br וכוח הכפייה Hc, שבו צפיפות השטף המגנטי וחוזק השדה המגנטי תלויים בתנאי השדה החשמלי החיצוני פרמטרים של גודל הליבה, בעוד Br ו-Hc תלויים בתכונות החומר. עבור כל תקופה של מגנטיזציה של ליבת המשרן, יש צורך לאבד את האנרגיה פרופורציונלית לאזור המוקף בלולאת ההיסטרזיס. ככל שהתדר גבוה יותר, כוח ההפסד גדול יותר, ככל שתנודת האינדוקציה המגנטית גדולה יותר, ככל ששטח המתחם גדול יותר, כך אובדן ההיסטרזיס גדול יותר.

2. הפסד זרם מערבולת

כאשר מתח AC מתווסף לסליל הליבה המגנטית, זרם העירור זורם דרך הסליל, וכל השטף המגנטי שנוצר על ידי סיבוב האמפר הנרגש עובר דרך הליבה המגנטית. הליבה המגנטית עצמה היא מוליך, וכל השטף המגנטי סביב חתך הליבה המגנטית מקושר ליצירת סליל משני בעל סיבוב בודד. מכיוון שההתנגדות של חומר הליבה המגנטית אינה אינסופית, ישנה התנגדות מסוימת סביב הליבה, והמתח המושרה מייצר זרם, כלומר זרם מערבולת, שזורם דרך ההתנגדות הזו, וגורם לאובדן, כלומר לאובדן זרם מערבולת.

3. הפסד שיורי

ההפסד השיורי נגרם על ידי אפקט הרפיית המגנטיזציה או אפקט ההיסטרזיס המגנטי. המשמעות המכונה הרפיה היא שבתהליך של מגנטיזציה או אנטי-מגנטיזציה, מצב המגנטיזציה אינו משתנה מיד למצבו הסופי עם השינוי בעוצמת המגנטיזציה, אלא מצריך תהליך, ו"אפקט הזמן" הזה הוא הגורם ההפסד הנותר. זה בעיקר בתדר גבוה 1MHz מעל אובדן הרפיה כלשהו ותהודה מגנטית ספין וכן הלאה, באספקת הכוח המיתוג מאות KHz של אלקטרוניקת כוח, שיעור ההפסד השיורי נמוך מאוד, ניתן להתעלם בערך.

בעת בחירת ליבה מגנטית מתאימה, יש לקחת בחשבון עקומות ומאפייני תדר שונים, מכיוון שהעקומה קובעת את אובדן התדר הגבוה, עקומת הרוויה וההשראות של המשרן. מכיוון שזרם המערבולת מחד גורם לאובדן התנגדות, גורם להתחממות החומר המגנטי וגורם להגברת זרם העירור, מאידך מקטין את שטח ההולכה המגנטית האפקטיבית של הליבה המגנטית. לכן, נסה לבחור חומרים מגנטיים בעלי התנגדות גבוהה או בצורה של פס מגולגל כדי להפחית את אובדן זרם המערבולת. לכן, חומר הפלטינה החדש NPH-L מתאים לליבות אבקת מתכת עם אובדן נמוך בעלות תדירות גבוהה יותר והספקים גבוהים.

אובדן הליבה נגרם על ידי השדה המגנטי המתחלף בחומר הליבה. ההפסד הנגרם על ידי חומר מסוים הוא פונקציה של תדירות ההפעלה ותנופת השטף הכולל, ובכך מפחית את אובדן ההולכה האפקטיבי. אובדן הליבה נגרם מהיסטרזיס, זרם מערבולת ואובדן שיורי של חומר הליבה. לכן, אובדן הליבה הוא הסכום של אובדן היסטרזיס, אובדן זרם מערבולת ואובדן רמננטיות. אובדן היסטרזיס הוא אובדן הכוח הנגרם מהיסטרזיס, שהוא פרופורציונלי לאזור המוקף בלולאות היסטרזיס. כאשר השדה המגנטי העובר דרך הליבה משתנה, זרם מערבולת מתרחש בליבה, וההפסד הנגרם על ידי זרם המערבולת נקרא אובדן זרם מערבולת. ההפסד השיורי הוא כל ההפסדים למעט אובדן היסטרזיס ואובדן זרם מערבולת.