Núcleos de bloco nanocristalino: núcleos magnéticos suaves 1K107 para transformadores de alta-potência

O que são núcleos de blocos nanocristalinos?

Os núcleos de blocos nanocristalinos são componentes magnéticos macios retangulares fabricados a partir de uma liga nanocristalina à base de ferro 1K107-. O material é produzido solidificando rapidamente um fundido em uma fita fina e, em seguida, recozindo-o sob um campo magnético controlado de modo que se forme uma estrutura de grão fino com tamanho médio de grão de 10 a 20 nm. Os núcleos dos blocos são construídos empilhando e unindo segmentos de fita ou enrolando a fita em formatos retangulares, o que proporciona uma grande seção transversal-eficaz e um circuito magnético compacto para equipamentos-de alta potência.

Principais propriedades magnéticas dos núcleos do bloco 1K107

A tabela a seguir resume as propriedades magnéticas típicas dos núcleos do bloco nanocristalino 1K107. Os valores são medidos em condições laboratoriais padrão e podem variar de acordo com as dimensões do núcleo, o formato da montagem e o comprimento do-entreferro.

Os parâmetros magnéticos são caracterizados de acordo com GB/T 19346.1 e IEC 60205, que definem os métodos de medição e cálculo dos parâmetros efetivos do núcleo.

Por que bloquear núcleos para transformadores de alta-potência e média-frequência

Transformadores de média-frequência para alta-capacidade de energia normalmente operam entre várias centenas de hertz e dezenas de quilohertz. Nessas frequências, o aço de silício orientado-de grão convencional sofre de alta perda de corrente-parasita, enquanto a ferrita não possui a densidade de fluxo de saturação necessária para lidar com alta potência em um volume compacto. 1Os núcleos de bloco nanocristalino K107 combinam uma densidade de fluxo de saturação de 1,23 T com perda de núcleo de apenas 0,4 W/kg a 10 kHz e 0,1 T, permitindo que o projetista do transformador reduza o tamanho e a temperatura do núcleo subir.

A magnetostrição quase{0}}zero do 1K107 também mantém o ruído audível baixo, o que é importante para fontes auxiliares ferroviárias, inversores e outras instalações onde os limites acústicos são especificados. Uma alta permeabilidade efetiva em torno de 5.000 a 10 kHz mantém a corrente de magnetização baixa e simplifica o projeto do enrolamento.

Aplicações Típicas

Inversores para energia alternativa e fontes auxiliares para trens

Carregadores rápidos para veículos elétricos e conversores DC/DC isolados

Reatores para inversores fotovoltaicos

Filtrar reatores para fontes de alimentação comutadas-de alta frequência

Considerações sobre seleção e design

Ao selecionar um núcleo de bloco nanocristalino, verifique a frequência operacional, a densidade de fluxo de pico e o aumento de temperatura permitido juntos. Como a permeabilidade efetiva depende da geometria do núcleo e de qualquer entreferro na montagem, solicite ao fabricante os parâmetros efetivos (Ae, Ie, Le) para o tamanho exato do núcleo. A GNEE Electric fornece núcleos de bloco 1K107 em uma variedade de-seções transversais e dimensões de janela, e pode fornecer dados medidos de perda-de núcleo para a montagem específica, em vez de apenas valores típicos.

Perguntas frequentes

1. Qual é a diferença entre um núcleo de bloco e um núcleo toroidal?

Um núcleo de bloco tem um caminho magnético retangular e normalmente é montado a partir de segmentos de fita empilhados ou enrolados, o que é adequado para seções transversais grandes-e para facilitar o enrolamento de bobinas de cobre pesadas. Um núcleo toroidal é enrolado como um anel contínuo e fornece um circuito magnético totalmente fechado com vazamento mínimo, mas enrolar um toróide requer uma lançadeira e é mais difícil para fios grossos.

2. Por que 1K107 é preferido para transformadores de-média frequência?

1K107 oferece uma combinação equilibrada de alta densidade de fluxo de saturação (1,23 T), baixa perda de núcleo a 10 kHz e acima, baixa magnetostrição e boa estabilidade térmica até 130 graus, o que atende aos requisitos de componentes magnéticos de alta-potência média-frequência.

3. Os núcleos dos blocos podem ser separados para aplicações de polarização CC?

Sim. Um entreferro controlado pode ser introduzido durante a montagem para aumentar a tolerância à polarização CC em aplicações de reatores e indutores. Observe que a lacuna reduz a permeabilidade efetiva, portanto o cálculo da indutância deve ser revisado usando o comprimento efetivo do caminho magnético.

4. Que normas se aplicam à medição destes núcleos?

As medições-de perda e permeabilidade do núcleo seguem GB/T 19346.1 e IEC 60205. Os transformadores construídos com esses núcleos são normalmente projetados e testados de acordo com a série IEC 60076, quando aplicável.

5. Como os núcleos do bloco 1K107 devem ser manuseados e armazenados?

Os núcleos são enviados com um revestimento isolante. Evite choques mecânicos que podem quebrar as bordas da fita, mantenha os núcleos secos e guarde-os longe de campos magnéticos fortes. O estresse mecânico após o recozimento degrada as propriedades magnéticas suaves, portanto, trate os núcleos como componentes de precisão acabados.