Le cœur des équipements électromagnétiques : le noyau de relais en fer pur

Lorsque vous démontez un transformateur ou un moteur, la structure en tôle en couches constitue le noyau de relais en fer pur. Essentiellement, le noyau est un composant à haute-perméabilité utilisé pour confiner et guider le chemin du champ magnétique. Selon la norme du comité national de gestion de la normalisation « Terminologie du génie électrique : transformateurs, transformateurs d'instruments, régulateurs de tension et réacteurs », le noyau est défini comme « composé de matériaux magnétiques et servant de canal principal pour le flux magnétique dans un transformateur ».

Le noyau du relais EV n'est pas fabriqué en fer pur, mais plutôt en acier au silicium (également appelé acier électrique) avec une teneur en silicium de 2,8 % à 3,5 %, traité par laminage, poinçonnage et traitement thermique. Ce matériau spécial présente de faibles-caractéristiques de perte dans les champs magnétiques alternatifs, ce qui en fait un choix idéal pour la construction de systèmes électromagnétiques efficaces.

La base physique du fonctionnement du noyau réside dans la loi de l'induction électromagnétique. Lorsqu'un courant alternatif est appliqué à la bobine, un circuit magnétique fermé se forme à l'intérieur du noyau, concentrant les lignes de force magnétiques dispersées dans l'air sur un chemin spécifique. Selon les données expérimentales du China Electric Power Research Institute, une pièce de pliage à noyau de fer d'estampage de haute qualité pour relais EV peut augmenter la densité de flux magnétique de 3 000 à 5 000 fois, dépassant de loin celle d'un circuit magnétique aérien.

Cet effet de concentration du circuit magnétique réduit considérablement les besoins en courant d'excitation, permettant une réduction de la taille de l'équipement d'environ 60 % pour la même puissance de sortie. Plus important encore, la pièce de flexion du noyau de fer d'estampage pour relais EV réduit la réluctance magnétique, permettant un transfert efficace de l'énergie du champ magnétique, un principe similaire à l'effet de guidage d'un conducteur sur le courant dans un circuit.

Les pertes du noyau de relais en fer pur se composent principalement de deux parties : la perte par hystérésis et la perte par courants de Foucault.

Perte d'hystérésis :consommation d'énergie due au retournement de domaine dans les tôles d'acier au silicium.

Perte par courants de Foucault :causée par des courants de circulation induits par des champs magnétiques alternatifs.

Selon les normes pertinentes de la Commission électrotechnique internationale (CEI), la perte de fer est généralement exprimée comme la perte de puissance par kilogramme de matériau à une fréquence et une densité de flux magnétique spécifiques. L'acier au silicium avancé non-orienté, grâce à une orientation optimisée des grains et à l'ajout d'aluminium, réduit la perte de fer du Relay Steel Core à moins de 2,0 watts par kilogramme.

Il convient de noter que les pertes dans le noyau de fer doux de la bobine augmentent de façon exponentielle avec l'augmentation de la température, ce qui oblige les concepteurs à considérer de manière globale l'équilibre entre les performances électromagnétiques et la dissipation thermique.

La technologie Straight Coil Core évolue vers des pertes ultra-faibles, des fréquences élevées et de l'intelligence. Le ruban nanocristallin développé par l'Institut de génie électrique de l'Académie chinoise des sciences a une perméabilité magnétique plus de 10 fois supérieure à celle de l'acier au silicium traditionnel.

En termes de processus de fabrication, la technologie d'impression 3D est prometteuse pour le moulage intégré de circuits magnétiques complexes, tandis que des capteurs intégrés peuvent surveiller l'état de fonctionnement du noyau en temps réel. Il convient de noter en particulier le rôle de plus en plus important de la technologie de l’intelligence artificielle dans la conception du noyau de fer pur à frappe à froid ; les algorithmes d'apprentissage profond peuvent optimiser la distribution des circuits magnétiques, permettant ainsi aux performances du cœur de dépasser les limites théoriques traditionnelles.

NotreNoyau de relais en fer purest fabriqué à partir de fer pur de haute-pureté, offrant une excellente perméabilité magnétique et une faible perte de fer. Son efficacité exceptionnelle de conduction du circuit magnétique correspond précisément aux besoins de conversion électromagnétique de divers relais. Il répond aux exigences strictes de la technologie des noyaux de fer en termes de contrôle des pertes et de stabilité, ce qui le rend adapté aux applications de conduction magnétique du noyau dans plusieurs scénarios de relais.

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