変圧器リレーコイルヨークの構造定義と設計の最適化

ただし、実際のエンジニアリング用途では、積層コア、巻線コア、折り畳まれたオープンコアなど、さまざまなコア構造があるため、リレー ヨーク ネックの特定の位置と範囲は、異なる構造間で完全に一致するわけではありません。たとえば、従来の積層コアでは、V-溝のあるシリコン鋼板の領域は、通常、ヨーク曲げプレートの板金スタンピングセクションと見なされます。これらの構造は、多くの場合、巻線が取り付けられた後に組み立てられるため、比較的明確な構造境界があります。巻線または折り曲げコア構造では、磁気回路が連続的で明白なセグメントがないため、その位置は磁束密度分布により大きく依存します。

工学的な実践では、より合理的な分割方法は磁束密度に基づいており、コアコラムの定格磁束密度とその密度の約 1.15 倍の境界をリレー コイル ヨークの開始領域として定義します。この電磁性能-に基づく分割は、磁気回路内のさまざまな領域の役割をより正確に反映し、設計パラメータの最適化に役立ちます。特に三次元巻鉄心構造では、この領域は通常、鉄心柱の上の磁束ループ領域に位置すると考えられ、多くの場合、内部フレームの曲がりから外側に伸びています。

設計の最適化の観点から、リレー用ヨーク マウント キットの寸法は変圧器の性能に大きな影響を与えます。 S13 タイプの積層鉄心変圧器を例にとると、断面積を適切に増やすことで、無負荷損失を効果的に低減できます。-この原理は、断面積が増加すると磁束密度が減少し、それによってヒステリシスと渦電流損失が減少するという事実にあります。実際のテストでは、リレーの上部ヨーク金属部分に複数のケイ素鋼板を追加すると、無負荷損失が大幅に減少し、-省エネの最適化における設計の重要な役割が実証されました。-

折返しオープンコアの場合、その構造的特性により、電磁リレー用ヨークの最適化方法が制限されます。この構造は曲げやせん断によって形成されるため、磁気回路の連続性は強いですが、加工中に追加の損失が発生する可能性があります。たとえば、複数の曲げを行うと、局所的な応力が増大し、磁気性能が低下します。そのため、設計においては、曲げ工程を減らしたり、適切な剪断位置を採用するなど、ロスを低減する方法が考えられます。さらに、リレー領域の上部ヨーク メタル スケルトンに開口部を配置し、その構造形態を最適化すること（D-} タイプ ヨーク設計など）により、製造の実現可能性を確保しながら無負荷性能を向上させることができます。-

実際のアプリケーションでは、「リレーヨークの純鉄板を増やす」かどうかは、全体的な設計目的に基づいて検討する必要があります。無負荷損失要件を満たす設計の場合、やみくもに断面積を増やすと、材料費が増加するだけでなく、機器の外部構造に影響を与える可能性があります。-したがって、単に断面積の増加を追求するのではなく、磁束密度分布、材料使用、製造プロセスを総合的に考慮して最適化する必要があります。-

さらに、コア構造には、ファスナーや絶縁コンポーネントなどの補助コンポーネントが含まれます。これらの構造は磁気回路の伝導には直接関与しませんが、全体的な安定性と安全性において重要な役割を果たします。ファスナーは、コア積層の機械的安定性を維持し、動作中の振動やずれを防ぐために使用されます。絶縁コンポーネントは、機器の安全な動作を確保するために、異なる電位を持つ部品を絶縁するために使用されます。これらの補助構造は、リレー ヨーク プレートおよびコア コラムとともに、完全なコア システムを構成します。