軟磁性鉄製リレーコアの機能と特性の解析

軟磁性鉄製リレーコアは電磁リレーの「磁気回路の骨格」であり、コイル通電時に発生する磁界を効率よく集中させてアーマチュアに導く役割を担っています。たとえば、コイルに 12V/20mA または 24V/50mA の一般的な定格電流が供給される場合、珪素鋼板材料の透磁率は 7000 ～ 10000 に達することがあります。この透磁率は磁場の強さを直接決定し、アーマチュアを動かします。エアギャップが閉じられていない場合など、磁気抵抗が大きすぎる場合、吸着力が30%以上低下する場合があります。

電磁石コアは繰り返しの吸引衝撃に耐える必要があり、その耐用年数は通常 100,000 サイクル以上に達します。高い機械的強度を備えていなければなりません。工業用グレードの製品では、多くの場合、厚さ 0.1 ～ 0.5 mm の積層構造が使用されます。-この構造により渦電流損失を効果的に低減し、温度上昇を15%～20%低減します。

DT4C 鉄心用の材料の選択は、その用途シナリオと性能を直接決定し、異なる材料間の特性には大きな違いがあります。ケイ素鋼板は低コストで、飽和磁束密度が約 1.8 テスラで、50/60 Hz の電力周波数用途に適しています。パーマロイの保磁力は 1 A/m と低く、通信機器の高周波リレーに最適です-が、コストはケイ素鋼板の 3{9}}5 倍です。フェライトは高周波損失が低いですが、飽和磁束密度が 0.4 T しかないため、小型リレーに適しています。

純鉄リレーコアの温度上昇はリレーの寿命に直接影響します。実験データによると、動作温度が80度を超えると、コイル絶縁の劣化速度が2倍に増加します。したがって、高周波アプリケーションで使用される製品には、温度上昇とエネルギー損失を制御するために強制空冷または低損失材料の選択が必要です。-

産業オートメーションのシナリオでは、電磁リレーのコアは振動や塵に耐える必要があり、通常は腐食防止のために 5 ～ 10 μm の厚さのニッケルめっきが施されます。磁気回路設計では、動作の安定性を確保するために 10% ～ 15% の余剰磁束も必要です。

太陽光発電インバータリレーなどの新エネルギー分野では、冷間鍛造リレーコアの環境適応性の要件はさらに高くなります。 -40 度から 125 度の温度範囲内で安定した磁気性能を維持する必要があります。これらの用途では通常、保磁力が 5 A/m 未満のナノ結晶合金が使用されます。

リレー用軟磁性鉄心は、適切な材料選択と磁気回路設計により、リレーの応答速度を10msから3msに短縮するなど大幅に向上させるとともに、エネルギー消費量を25%削減します。将来的には、第 3 世代半導体技術の開発に伴い、その高周波と小型化が業界の重要な研究分野となるでしょう。{4}

私たちが独自に開発した-軟磁性鉄リレーコアは上記の最適化方向と正確に一致しており、珪素鋼板、パーマロイ、ナノ結晶合金などのさまざまな材料をカバーしています。電源周波数、高周波、新エネルギーなどのさまざまなシナリオに適しており、安定性とエネルギー効率のバランスをとり、多様なエンジニアリング選択ニーズに対応します。

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