Núcleo de ferro toroidal durável para desempenho aprimorado do transformador elétrico

Descrição do produto com núcleo de ferro toroidal

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Características do núcleo de ferro toroidal

Alta eficiência de circuito magnético: A estrutura toroidal cria um circuito magnético totalmente fechado, livre de costuras ou lacunas de ar encontradas em núcleos laminados tradicionais. O campo magnético pode conduzir suavemente ao longo do toróide, resultando em uma resistência magnética muito menor do que núcleos não-toroidais (por exemplo, em forma de barra-, em forma de U-). Isso minimiza o vazamento de energia magnética e melhora a eficiência do circuito magnético em 10% a 30%.

 

Baixa perda de energia: O circuito magnético fechado reduz a perda de histerese causada por mudanças repentinas na resistência magnética. Quando combinado com materiais magnéticos de baixa-perda (como aço silício ou ligas amorfas), a perda geral de energia (especialmente sem-perda de carga) é significativamente menor do que a de núcleos não{3}}toroidais, atendendo aos requisitos de alta-eficiência e economia-de energia.

 

Forte estabilidade operacional: A estrutura toroidal possui bom equilíbrio mecânico, levando a pequena amplitude de vibração e baixo ruído operacional (5-15dB menor que os núcleos laminados tradicionais) sob campos magnéticos alternados. Além disso, suas propriedades magnéticas são distribuídas uniformemente, evitando a saturação magnética local e garantindo a operação estável do equipamento a longo prazo.

 

Principais classificações de materiais e cenários aplicáveis

O desempenho e a aplicação de um núcleo de ferro toroidal são determinados principalmente pelo seu material de base. As classificações comuns e suas aplicações são as seguintes:

 

Núcleo Toroidal de Ferro Macio:

Feito de ferro puro ou ferro macio com baixo-carbono. Possui alta permeabilidade magnética e baixo custo, mas perda de frequência-alta relativamente alta. É adequado para cenários de-baixa frequência (por exemplo, transformadores de-frequência de potência, pequenos indutores).

 

Núcleo Toroidal de Aço Silício:

Feito de silício-contendo aço com baixo-carbono (aço silício com grão-orientado ou sem grão-orientado-). Ele apresenta baixa perda de ferro e propriedades magnéticas estáveis, tornando-o a principal escolha para campos de média-a-baixa frequência (por exemplo, transformadores de distribuição, núcleos de ferro para motores de eletrodomésticos).

 

Núcleo toroidal de liga amorfa/nanocristalina:

Feito de ligas amorfas (por exemplo, ligas de ferro-silício-boro) ou ligas nanocristalinas. Ele tem perda ultra{5}}baixa e alta densidade de fluxo magnético de saturação, adequado para cenários de alta-frequência e alta{7}}eficiência (por exemplo, nova energia em-transformadores integrados, indutores de alta-frequência).

 

Processos Típicos de Fabricação

A fabricação de núcleos de ferro toroidais deve corresponder às propriedades do material, com dois processos principais:

 

• Processo de enrolamento: Tiras de material magnético contínuo (por exemplo, tiras de aço silício, tiras de liga amorfa) são enroladas em formato toroidal usando equipamento especializado, seguido de recozimento (para eliminar tensões internas) e cura para a conformação final. Esse processo produz núcleos contínuos com propriedades magnéticas ideais, adequados para cenários que exigem baixas perdas (por exemplo, transformadores de alta-eficiência).

 

• Processo de Laminação: os materiais magnéticos são cortados em pedaços em forma de leque-ou em forma-de arco, que são então laminados e emendados em um formato toroidal, seguido de fixação e recozimento. Este processo oferece alta flexibilidade, permitindo a produção de núcleos toroidais de grande-tamanho ou formato especial. No entanto, resulta num pequeno número de costuras, levando a propriedades magnéticas ligeiramente inferiores em comparação com o processo de enrolamento.

 

Principais diferenças em relação aos núcleos laminados tradicionais

Em comparação com os núcleos laminados retangulares amplamente utilizados, as vantagens dos núcleos toroidais concentram-se nos circuitos magnéticos e no consumo de energia, com comparações específicas como segue:

 

Circuito Magnético e Perda: Os núcleos toroidais possuem um circuito magnético fechado e sem costuras, resultando em baixa resistência magnética e baixas perdas. Os núcleos laminados têm múltiplas costuras e lacunas de ar, levando a mais vazamento de energia magnética e maior perda.

 

Tamanho e peso: Para a mesma potência, os núcleos toroidais têm maior eficiência do circuito magnético, permitindo uma redução de 20% a 40% no tamanho e uma redução de 15% a 30% no peso. Isso atende melhor à demanda de miniaturização dos equipamentos.

 

Ruído e Custo: Os núcleos toroidais têm pequena vibração e baixo ruído. No entanto, o seu processo de fabricação é complexo (especialmente o processo de enrolamento), levando a um custo 10%-50% maior do que os núcleos laminados comuns.

especificação do núcleo do anel

Tamanho do núcleo magnético (mm)			Tamanho da caixa protetora (mm)			Área de seção transversal-efetiva Ae(mm2)		Comprimento do caminho magnético Ie(mm)		CC máxima classe de sobrecorrente (A)
eu ia	ah	ht	EU IA	DO	HT
14	19	6.5	12	22	8	11.86		51.81		20
14	20	10	12	22.3	11.4	29.68		52.29		40
16	21	10	15	24	12.3	24.85		57.41		60
16	23	8	15	24	9.7	20.44		61.23		60
16	23	10	15	24	12.3	34.62		59.92		60
17	22	10	15.3	24.4	12.3	24.86		60.59		60
17	21	8	15.3	24	9.7	25.56		60.67		60
17	23	8	15.3	24.4	9.7	26.89		61.34		60
18	23	10	16.4	24.4	12.3	29.78		60.38		70
18	24	9	16.4	25	11.2	34.78		60.89		70
18	25	10	16.4	25.9	12.3	37.97		64.56		70
19	24	9	17.3	25	11.2	40.39		65.32		80
19	25	10	17.3	26	12.3	39.42		62.31		80
19	26	10	17.3	27.3	12.3	48.32		69.56		80
20	25	10	18.5	26.3	12.3	39.29		70.32		90
20	28	10	18.5	29	12.3	45.76		73.88		90
20	32	10	18.5	32.3	12.3	58.91		78.75		90
21	29	10	18.2	31.3	12.3	39.65		77.19		100
21	26	8	18.3	27.4	9.7	46.54		78.32		100
21	28	10	18.3	30	12.3	50.39		77.45		100
22	28	10	20.5	30	12.3	49.32		79.89		120
22	32	10	20.5	33.4	12.3	43.58		73.43		120
23	32	10	21.3	33.4	12.3	44.56		74.56		120