ความหนาของการเคลือบแกนหม้อแปลง EI: วิธีเลือกค่ามม. ที่เหมาะสม

ความหนาของการเคลือบแกนหม้อแปลง EI: ตัวเลขที่คุณต้องการ

หากคุณกำลังระบุ ซ่อมแซม หรือออกแบบหม้อแปลง EI ใหม่ คำถามหลักข้อแรกคือ การเคลือบแต่ละชั้นมีความหนาเท่าใด สำหรับหม้อแปลงความถี่หลัก คำตอบในทางปฏิบัติคือ 0.35 มม. หรือ 0.50 มม . ขนาดการเคลือบ E-I มาตรฐานส่วนใหญ่ ตั้งแต่ประมาณ EI-28 จนถึง EI-96 จะถูกประทับจากเหล็กซิลิกอนที่ไม่เน้นขนาด 0.50 มม. ในขณะที่เลือก 0.35 มม. เมื่อการออกแบบต้องลดการสูญเสียขณะไม่มีโหลด อุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นต่ำลง หรือตัดเสียงรบกวนที่ได้ยิน คำตอบในตำราเรียนมักเสนอราคา 0.25–0.5 มม. เป็นช่วงทั่วไป อย่างไรก็ตาม การประทับ EI เชิงพาณิชย์จะมาบรรจบกันที่ 0.35 และ 0.50 มม. เนื่องจากเกรดเครื่องมือและเกรดเหล็กกล้าได้รับมาตรฐาน

จุดหนึ่งทำให้เกิดข้อผิดพลาดด้านข้อกำหนดมากกว่าจุดอื่นๆ: ความหนาเคลือบคือความหนาของเหล็กแผ่นเดียว ไม่ใช่ความกว้างของแกนที่ซ้อนกัน . ตัวอย่างเช่น โครงสร้างแกน 40 มม. ประกอบด้วยเหล็ก 0.50 มม. 80 แผ่น หรือเหล็ก 0.35 มม. ประมาณ 114 แผ่น การสร้างความสับสนให้กับค่าทั้งสองนี้เป็นข้อผิดพลาดที่พบบ่อยที่สุดในการจัดลำดับหลักของ EI

หม้อแปลงมาตรฐาน 50/60 Hz: 0.35–0.50 มม
อุปกรณ์การบินและอวกาศและอุตสาหกรรม 400 Hz: 0.10–0.20 มม
หม้อแปลงอินเวอร์เตอร์ 1–5 kHz: 0.05–0.10 มม
สูงกว่า 10 kHz: แกนเฟอร์ไรต์หรืออสัณฐาน ไม่มีการประทับตรา

เหตุใดความหนาของการเคลือบจึงควบคุมการสูญเสียแกนโดยตรง

การเคลือบมีอยู่เพื่อจำกัดกระแสน้ำวน ฟลักซ์กระแสสลับทำให้เกิดกระแสหมุนเวียนภายในเหล็ก บล็อกเหล็กแข็งจะพัดพากระแสน้ำวนขนาดมหึมาและเกิดความร้อนมากเกินไปภายในไม่กี่นาที การตัดแกนออกเป็นแผ่นฉนวนจะจำกัดกระแสเหล่านั้นให้อยู่ที่ปริมาตรของแผ่นบางแต่ละแผ่น

P _e = เค _e × f² × B² × t²

ในการแสดงออกถึงการสูญเสียของกระแสหมุนวนนี้ t คือความหนาของการเคลือบ f คือความถี่ B คือความหนาแน่นฟลักซ์สูงสุดและ K _e เป็นค่าคงที่ของวัสดุ คำว่า t² มีความสำคัญมากที่สุด: การเพิ่มความหนาเป็นสองเท่าจะเพิ่มส่วนประกอบของกระแสไหลวนประมาณสี่เท่า ในขณะที่การลดลงครึ่งหนึ่งจะลดส่วนประกอบนั้นเหลือหนึ่งในสี่ ในทางตรงกันข้าม การสูญเสียฮิสเทรีซิสนั้นขึ้นอยู่กับวัสดุและความหนาแน่นของฟลักซ์ ไม่ใช่ความหนาของการเคลือบ ดังนั้นการปรับปรุงการสูญเสียแกนโดยรวมจากเหล็กที่บางกว่าจึงน้อยกว่าการลดกระแสไหลวนเพียงอย่างเดียวเสมอ

การสูญเสียกระแสไหลวนสัมพัทธ์ตามความหนาของการเคลือบ (0.35 มม. = 100)

33

0.20 มม

100

0.35 มม

204

0.50 มม

345

0.65 มม

การสูญเสียกระแสเอ็ดดี้จะปรับขนาดด้วยความหนาของการเคลือบกำลังสอง ค่าเป็นดัชนีสัมพันธ์ ไม่ใช่วัตต์สัมบูรณ์

ในแกน EI ทั่วไป 0.50 มม. ที่ 50 เฮิรตซ์ การสูญเสียขณะไม่มีโหลดจะแบ่งออกเป็นฮิสเทรีซิสประมาณ 55% กระแสไหลวน 40% และการสูญเสียหลงทาง 5%:

ฮิสเทรีซิส 55%
กระแสน้ำวน 40%
หลงทาง 5%

การแยกการสูญเสียโดยประมาณสำหรับแกนเกรด เอ็ม-45 ขนาด 0.50 มม. ที่ 50 Hz และประมาณ 1.5 T; ส่วนแบ่งการไหลวนจะลดลงเมื่อใช้เหล็กที่บางกว่า

โดยทั่วไปแล้ว การเปลี่ยนจาก 0.50 มม. เป็น 0.35 มม. จะลดส่วนแบ่งกระแสไหลวนลงครึ่งหนึ่ง ซึ่งเป็นเหตุผลว่าทำไมแกนขนาด 0.35 มม. จึงเย็นลงอย่างวัดผลได้ และดึงกระแสไฟฟ้าที่ไม่มีโหลดน้อยลง บทลงโทษคือต้นทุนวัสดุที่สูงขึ้นและมีแผ่นงานเพิ่มขึ้นเล็กน้อยสำหรับพื้นที่หลักเดียวกัน

ความหนาของการเคลือบโดยทั่วไปตามความถี่ ขนาด และเกรดวัสดุ

ความถี่เป็นตัวกรองตัวแรกในการเลือกความหนา เกรดวัสดุเป็นอันดับสอง โดยปกติหม้อแปลง EI จะใช้เหล็กซิลิกอนที่ไม่เน้นเนื่องจากรูปร่าง E-I มีมุมที่ไม่สามารถใช้ประโยชน์จากการวางแนวเกรนได้เต็มที่ การกำหนด AISI ทั่วไปคือ M-45, เอ็ม-22 และ เอ็ม-19 และมีเกรดที่เทียบเท่าภายใต้ IEC และมาตรฐานระดับชาติส่วนใหญ่

ความถี่ ไม่ใช่ขนาดแกน เป็นตัวขับเคลื่อนหลักของความหนาของชั้นเคลือบ
ใบสมัคร	ความหนาทั่วไป	วัสดุทั่วไป
หม้อแปลงไฟฟ้าหลัก 50–60 เฮิร์ตซ์	0.35–0.50 มม	M-45, M-22, M-19 (ไม่เน้น)
อุปกรณ์การบินและอวกาศและอุตสาหกรรม 400 Hz	0.10–0.20 มม	แถบบางที่ไม่เน้นหรือมีลายเกรน
หม้อแปลงอินเวอร์เตอร์ 1–5 kHz	0.05–0.10 มม	เหล็กนิกเกิลหรือแถบซิลิกอนบาง ๆ
สูงกว่า 10 กิโลเฮิร์ตซ์	แกนเฟอร์ไรต์ (ไม่เกี่ยวข้อง)	เฟอร์ไรต์ Mn-Zn

การกำหนดเหล็กไฟฟ้า AISI โดยทั่วไปจะมีมาตรฐานเทียบเท่า IEC
เกรด	ความหนาทั่วไป	บทบาททั่วไป
M-45	0.50 มม	หม้อแปลงไฟฟ้ากำลัง EI เอนกประสงค์ การออกแบบที่คำนึงถึงต้นทุน
M-22	0.50 มม	หม้อแปลงควบคุมและแยกส่วนทางอุตสาหกรรมที่มีขีดจำกัดการสูญเสียปานกลาง
M-19	0.35 มม	หม้อแปลง EI ทางการแพทย์และเสียงประสิทธิภาพสูงกว่า
เอ็ม-19 หรือดีกว่า	0.27–0.30 มม	การออกแบบการสูญเสียต่ำระดับพรีเมี่ยมที่ยอมรับค่าใช้จ่ายเพิ่มเติมได้

ดัชนีการสูญเสียแกนสัมพัทธ์รวมสำหรับความหนาทั้งสอง ช่องว่างจะกว้างขึ้นตามความถี่ เนื่องจากระยะกระแสไหลวนขยายขนาดด้วย f²

วิธีการเลือกความหนาเคลือบที่เหมาะสม

เลือกด้วยตัวเลข ไม่ใช่นิสัย นักออกแบบส่วนใหญ่ทำงานผ่านเจ็ดจุดก่อนที่จะยอมรับข้อกำหนดหลัก:

ยืนยันความถี่ในการทำงานและข้อกำหนดการลดพิกัดระหว่าง 50 ถึง 60 Hz
กำหนดเพดานการสูญเสียขณะไม่มีโหลดจากข้อกำหนดของลูกค้า ระดับประสิทธิภาพ หรือขีดจำกัดอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้น
ประเมินการสูญเสียแกนกลางที่ความหนาแน่นฟลักซ์ที่วางแผนไว้ โดยทั่วไปคือ 1.5–1.7 T สำหรับแกน EI 50 Hz
เปรียบเทียบเส้นโค้งการสูญเสีย 0.50 มม. และ 0.35 มม. สำหรับเกรดเหล็กซิลิกอนเดียวกัน
ตรวจสอบปัจจัยการซ้อน: ประมาณ 0.95–0.97 สำหรับ 0.50 มม. และต่ำกว่าเล็กน้อยสำหรับ 0.35 มม. เนื่องจากการเคลือบฉนวนใช้พื้นที่มากกว่าในแต่ละแผ่น
ยืนยันต้นทุน: เหล็กทินเนอร์มีราคาต่อกิโลกรัมมากกว่า และต้องการแผ่นมากขึ้นเพื่อให้ได้พื้นที่เหล็กเท่าเดิม
สร้างต้นแบบและตรวจสอบกระแสไฟฟ้าที่ไม่มีโหลด อุณหภูมิที่เพิ่มขึ้น และเสียงรบกวนก่อนที่จะอนุมัติ

หากหน้าต่างหลักได้รับการแก้ไขแล้วและหม้อแปลงร้อน 0.35 มม. ถือเป็นการอัพเกรดในทางปฏิบัติ เนื่องจากจะช่วยลดส่วนแบ่งการสูญเสียจากกระแสไหลวน หากการออกแบบเน้นต้นทุนและยอมรับการเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิได้ 0.50 มม. ยังคงเป็นค่าเริ่มต้นที่ชาญฉลาดกว่าสำหรับงาน 50/60 Hz

ความเสี่ยงที่ซ่อนอยู่ประการหนึ่งสมควรได้รับความสนใจ: แผ่นบางมากยากต่อการประทับตราอย่างหมดจด และมีเสี้ยนบนขอบที่ถูกเจาะ การเคลือบที่อยู่ติดกันลัดวงจร . ระบุขีดจำกัดความสูงของเสี้ยนในสัญญาซื้อ ไม่เช่นนั้นต้นทุนเพิ่มเติมของเหล็กบางอาจสูญหายไปเนื่องจากการลัดวงจรที่คมตัด

สิ่งที่ต้องตรวจสอบเมื่อจัดหาการเคลือบหรือหม้อแปลง EI สำเร็จรูป

ความหนาบนแผ่นข้อมูลไม่ใช่ความหนาในกล่องเสมอไป เมื่อพิจารณาคัดเลือกซัพพลายเออร์ การวัดสามประการที่สำคัญที่สุด ได้แก่ ความหนาของแผ่น ความสูงของเสี้ยน และปัจจัยการเรียงซ้อน วัดความหนาของแผ่นด้วยไมโครมิเตอร์ที่จุดสามจุดขึ้นไป และเปรียบเทียบทั้งค่าเฉลี่ยและส่วนต่างกับค่าความคลาดเคลื่อน ±0.03 มม. โดยทั่วไปของเหล็กไฟฟ้าเชิงพาณิชย์ ความสูงของเสี้ยนที่ขอบที่เจาะควรอยู่ที่หรือต่ำกว่า 0.05 มม. ซึ่งถ้าจะให้ดี 0.03 มม. สำหรับเหล็ก 0.35 มม. ปัจจัยการซ้อนคือความสูงของปึกที่วัดได้หารด้วยผลคูณของจำนวนแผ่นและความหนาของแผ่นที่ระบุ คาดหวังอย่างน้อย 0.95 สำหรับการเคลือบเคลือบเงา 0.50 มม.

การตรวจสอบการยอมรับเหล่านี้ตรวจพบข้อผิดพลาดของข้อกำหนดหลักส่วนใหญ่ก่อนการทำงานซ้ำซึ่งมีราคาแพง
พารามิเตอร์	การยอมรับโดยทั่วไป	ทำไมมันถึงสำคัญ
ความหนาของแผ่น	ขนาดที่กำหนด ± 0.03 มม	การสูญเสียจากกระแสวนขึ้นอยู่กับ t² ดังนั้นการเปลี่ยนแปลงพิกัดความเผื่อจะเปลี่ยนเส้นโค้งการสูญเสียโดยตรง
ความสูงของเสี้ยน	≤ 0.05 มม. (เหมาะ 0.03 มม.)	ทำให้เกิดความขรุขระในชั้นเคลือบที่อยู่ติดกัน ทำให้กระแสไฟไม่โหลดเพิ่มขึ้น และสร้างจุดร้อน
ปัจจัยการซ้อน	≥ 0.95 สำหรับ 0.50 มม	ปัจจัยที่ต่ำกว่าจะทำให้ชั้นเหล็กสูงขึ้นและมีต้นทุนทองแดงสูงขึ้นสำหรับพื้นที่เหล็กเดียวกัน
การเคลือบอินเตอร์ลามินาร์	C-2, C-3 หรือการเคลือบเกรดอบอ่อน	ความสมบูรณ์ของการเคลือบผิวคือสิ่งที่ทำให้แผ่นบางมีพฤติกรรมเหมือนวงจรแม่เหล็กที่แยกจากกัน
การสูญเสียขณะไม่มีโหลดที่พิกัด V/Hz	ภายใน ±10% ของมูลค่าที่เสนอ	ยืนยันว่าเกรดและความหนาที่ส่งมอบตรงกับการออกแบบ

โดยปกติผู้ผลิตที่มีสายการผลิตหม้อแปลง EI ที่จัดตั้งขึ้นจะสนับสนุนการตรวจสอบนี้ด้วยข้อมูลการผลิต ทีม Ningbo Chuangbiao เปิดตัวเมื่อวันที่ หน้าเกี่ยวกับบริษัท ระบุหม้อแปลง EI เป็นพิเศษและระบุว่าหม้อแปลงทุกตัวผ่านการทดสอบทางไฟฟ้าเต็มรูปแบบก่อนส่งมอบ หากโครงการของคุณต้องการขนาด EI ที่ไม่ได้มาตรฐานหรือเกรดเหล็กซิลิคอน ให้ระบุความหนาของการเคลือบ ขีดจำกัดการสูญเสีย และเงื่อนไขการทดสอบใน คำขอปรับแต่ง ดังนั้นโรงงานจะวัดสิ่งที่คุณจะวัดอย่างแน่นอน

ความหนาของการเคลือบแกน EI: คำถามทั่วไป คำตอบตรง ๆ

0.35 มม. ดีกว่า 0.50 มม. เสมอไปหรือไม่

ไม่ ที่ 50/60 เฮิร์ตซ์ 0.35 มม. ช่วยลดการสูญเสียแกนของส่วนประกอบกระแสไหลวนลงประมาณครึ่งหนึ่งเมื่อเทียบกับ 0.50 มม. ของเกรดเดียวกัน แต่เหล็กมีราคาสูงกว่าและปึกต้องใช้แผ่นมากขึ้น สำหรับหม้อแปลงขนาดเล็กที่มีระยะขอบอุณหภูมิที่สะดวกสบาย 0.50 มม. เป็นตัวเลือกที่ประหยัดและผ่านการพิสูจน์แล้ว เลือก 0.35 มม. เมื่อข้อกำหนดกำหนดขีดจำกัดการสูญเสียขณะไม่มีโหลด เป้าหมายการเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิต่ำ หรือการทำงานต่อเนื่อง

การเปลี่ยนหม้อแปลงร้อนจาก 0.50 มม. เป็น 0.35 มม. จะแก้ปัญหาความร้อนสูงเกินไปหรือไม่

อาจเป็นไปได้ แต่มันไม่ใช่การแลกเปลี่ยนแบบดรอปอิน การเคลือบที่บางลงจะช่วยลดการสูญเสียแกนของกระแสเอ็ดดี้ ดังนั้นอุณหภูมิของแกนจะลดลงและกระแสที่ไม่มีโหลดจะลดลง จำนวนแผ่นเปลี่ยนแปลงไปสำหรับพื้นที่แกนกลางเดียวกัน และกระแสไฟขณะไม่มีโหลด อุณหภูมิที่เพิ่มขึ้น และเสียงรบกวนใหม่จะต้องได้รับการตรวจสอบอีกครั้งบนต้นแบบก่อนการผลิต

หม้อแปลงไฟฟ้า EI 400 Hz ควรใช้ความหนาเท่าใด

ประมาณ 0.10–0.20 มม. เนื่องจากการสูญเสียกระแสไหลวนจะปรับขนาดเป็น f² แกนที่สร้างด้วยเหล็ก 0.50 มม. จะมีความร้อนมากเกินไปอย่างรวดเร็วที่ 400 Hz การขยับไปที่ 0.20 มม. จะตัดส่วนประกอบกระแสไหลวนเหลือประมาณ 16% ของค่า 0.50 มม. ที่ความหนาแน่นฟลักซ์เท่ากัน

ฉันสามารถวัดความหนาของการเคลือบโดยไม่ต้องแยกชิ้นส่วนหม้อแปลงที่เสร็จแล้วได้หรือไม่

ประมาณเท่านั้น. ขอบแกนกลางแสดงเส้นของแผ่นงาน แต่แผ่นด้านนอกมักมีสีหรือสารเคลือบเงา ดังนั้นการอ่านของคุณจึงรวมการเคลือบด้วย สำหรับการทดสอบการยอมรับ ให้ใช้การเคลือบสำรองหรือแกนที่ยังไม่เสร็จ อ่านค่าหลายจุดด้วยไมโครมิเตอร์ และหาค่าเฉลี่ยแทนที่จะเชื่อการวัดเพียงครั้งเดียว

สรุป: สำหรับหม้อแปลง EI 50/60 Hz ส่วนใหญ่ 0.50 มม. เป็นค่าเริ่มต้นที่คุ้มค่า และ 0.35 มม. เป็นการอัพเกรดที่สูญเสียน้อยกว่า ใส่ความหนาในการเคลือบ เกรดเหล็ก ขีดจำกัดของเสี้ยน และการทดสอบการสูญเสียขณะไม่มีโหลดลงในคำถามของคุณ และตรวจสอบ หน้าแรกของบริษัท เพื่อดูความเป็นมาของกลุ่มผลิตภัณฑ์ก่อนที่คุณจะตกลงกับซัพพลายเออร์