향상된 전기 변압기 성능을 위한 내구성 있는 토로이드 철심

토로이드 철심 제품 설명

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토로이드 철심 특성

높은 자기 회로 효율: 토로이달 구조는 완전히 닫힌 자기 회로를 생성하며 기존 적층 코어에서 발견되는 이음새나 에어 갭이 없습니다. 자기장은 토로이드를 따라 원활하게 전도될 수 있으므로 비-토로이드 코어(예: 막대- 모양, U- 모양)보다 자기 저항이 훨씬 낮습니다. 이는 자기 에너지 누출을 최소화하고 자기 회로 효율을 10%-30% 향상시킵니다.

 

낮은 에너지 손실: 폐쇄 자기 회로는 자기 저항의 급격한 변화로 인한 히스테리시스 손실을 줄입니다. 저손실-자성 재료(예: 실리콘 강 또는 비정질 합금)와 결합하면 전체 에너지 손실(특히 부하 손실이 없는 경우-)이 비-환형 코어보다 훨씬 낮아 높은-효율성과 에너지{5}}절약 요구 사항을 충족합니다.

 

강력한 운영 안정성: 토로이달 구조는 기계적 균형이 우수하여 교류 자기장에서 진동 진폭이 작고 작동 소음이 낮습니다(기존 적층 코어보다 5{2}}15dB 낮음). 또한 자기 특성이 고르게 분포되어 국부적인 자기 포화를 방지하고 장비의 장기간 안정적인 작동을 보장합니다.

 

주요 재료 분류 및 적용 시나리오

토로이달 철심의 성능과 적용은 주로 모재에 따라 결정됩니다. 일반적인 분류 및 적용은 다음과 같습니다.

 

연철 토로이달 코어:

순철 또는 저-탄소 연철로 제작되었습니다. 투자율이 높고 가격이 저렴하지만 높은-주파수 손실이 상대적으로 높습니다. 이는 저주파-주파수 시나리오(예: 전력-주파수 변압기, 소형 인덕터)에 적합합니다.

 

실리콘 강철 토로이달 코어:

저-탄소강(입자-방향성 또는 비-방향성-방향성 실리콘강)을 함유한-실리콘으로 제작되었습니다. 철 손실이 적고 자기 특성이 안정적이므로 중{6}}~-저주파장(예: 배전 변압기, 가전 모터용 철심)에 주로 선택됩니다.

 

비정질/나노결정질 합금 토로이드 코어:

비정질 합금(예: 철-실리콘-붕소 합금) 또는 나노결정질 합금으로 제작됩니다. 이는 매우 낮은 손실과 높은 포화 자속 밀도를 갖고 있어 고주파-및 고효율 시나리오(예: 새로운 에너지 온보드 변압기, 고주파{11}}인덕터)에 적합합니다.

 

일반적인 제조 공정

환상형 철심의 제조는 두 가지 핵심 공정을 통해 재료 특성과 일치해야 합니다.

 

• 와인딩 공정: 연속 자성체 스트립(예: 규소강 스트립, 비정질 합금 스트립)을 특수 장비를 사용하여 토로이드 형태로 감은 후 어닐링(내부 응력 제거) 및 경화하여 최종 성형합니다. 이 프로세스는 낮은 손실이 필요한 시나리오(예: 고{5}}효율성 변압기)에 적합한 최적의 자기 특성을 갖춘 이음매 없는 코어를 생성합니다.

 

• 적층 공정: 자성재료를 부채꼴-모양이나 원호-모양으로 잘라서 토로이드 모양으로 적층하고 접합한 후 고정하고 어닐링합니다. 이 프로세스는 높은 유연성을 제공하므로 대형-크기 또는 특수 모양의 환상형 코어를 생산할 수 있습니다. 그러나 솔기가 적어 와인딩 공정에 비해 자기특성이 다소 떨어지는 단점이 있습니다.

 

기존 적층 코어와의 핵심 차이점

널리 사용되는 직사각형 적층 코어와 비교하여 토로이달 코어의 장점은 자기 회로 및 에너지 소비에 중점을 두고 있으며 구체적인 비교는 다음과 같습니다.

 

자기 회로 및 손실: 토로이달 코어는 폐쇄형 자기 회로를 갖고 있고 이음매가 없기 때문에 자기 저항이 낮고 손실이 적습니다. 적층형 코어에는 여러 개의 이음새와 공극이 있어 자기 에너지 누출이 늘어나고 손실이 높아집니다.

 

크기와 무게: 동일한 전력에 대해 토로이달 코어는 자기 회로 효율이 더 높아 크기가 20%-40% 감소하고 무게가 15%-30% 감소합니다. 이는 장비 소형화에 대한 요구를 더 잘 충족시킵니다.

 

소음과 비용: 토로이달 코어는 진동이 적고 소음이 적습니다. 그러나 제조 공정(특히 권선 공정)이 복잡하여 일반 적층 코어보다 비용이 10~50% 더 높습니다.

링 코어 사양

자기 코어 크기(mm)			보호박스 크기(mm)			유효 단면적-Ae(mm2)		자로 길이 Ie(mm)		최대 DC 과전류 등급 (A)
ID	od	ht	ID	OD	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