ความแตกต่างระหว่างแกนอสัณฐานและแกนนาโนคริสตัลไลน์

การแนะนำ

แกนอสัณฐานและนาโนคริสตัลไลน์เป็นทั้งวัสดุแม่เหล็กอ่อนขั้นสูงที่ใช้ใน-หม้อแปลงประสิทธิภาพสูง โช้ค และหม้อแปลงกระแสไฟฟ้า ทั้งสองชนิดเกิดจากการแข็งตัวอย่างรวดเร็วของโลหะผสมที่หลอมละลายจนกลายเป็นริบบิ้นบางๆ แต่มีโครงสร้างอะตอม คุณสมบัติทางแม่เหล็ก และราคาต่างกัน ซึ่งกำหนดว่าวัสดุแต่ละชนิดจะเป็นตัวเลือกที่ดีที่สุดที่ใด

บทความนี้จะเปรียบเทียบวัสดุทั้งสองในโครงสร้าง ความสามารถในการซึมผ่าน แรงบีบบังคับ ความหนาแน่นของฟลักซ์อิ่มตัว การสูญเสียแกนกลาง และการใช้งานทั่วไป

โครงสร้างอะตอม

โลหะผสมอสัณฐานมีการจัดเรียงอะตอมที่ไม่-เป็นผลึกและไม่เป็นระเบียบ ริบบิ้นเกิดขึ้นจากการดับการหลอมอย่างรวดเร็วด้วยอัตราการเย็นลงประมาณ 10^6 K/s ซึ่งอะตอมไม่สามารถจัดเรียงเป็นผลึกได้ อัลลอยด์นาโนคริสตัลไลน์เริ่มต้นจากริบบิ้นอสัณฐานเดียวกัน แต่จากนั้นก็อบอ่อนภายใต้สภาวะควบคุม เพื่อให้เกรนละเอียดประมาณ 10-30 นาโนเมตรตกตะกอนในเมทริกซ์อสัณฐาน ทำให้เกิดโครงสร้างสองเฟสที่มีสนามแม่เหล็กต่ำมาก

เปรียบเทียบคุณสมบัติทางแม่เหล็ก

การใช้งาน

แกนอสัณฐานถูกเลือกโดยต้องใช้ความอิ่มตัวสูงและการสูญเสียต่ำร่วมกันโดยมีต้นทุนปานกลาง: แกนหม้อแปลงไฟฟ้าระบบจำหน่าย หม้อแปลงความถี่สูง- เครื่องปฏิกรณ์แบบอิ่มตัว และหม้อแปลงกระแสไฟฟ้าบางตัว แกนอสัณฐานที่ทำจากเหล็ก-เป็นตัวเลือกมาตรฐานสำหรับหม้อแปลงไฟฟ้าระบบจำหน่ายแบบอสัณฐาน เนื่องจากมีการสูญเสียโหลดที่ต่ำมาก -

แกนนาโนคริสตัลไลน์เป็นที่ต้องการสำหรับการใช้งานที่มีความแม่นยำและความถี่สูง-: หม้อแปลงกระแสไฟฟ้าที่มีความแม่นยำสูง- โช้คโหมด-ทั่วไปในตัวกรอง EMC เครื่องขยายสัญญาณแม่เหล็ก และตัวเหนี่ยวนำสำหรับอินเวอร์เตอร์ ระบบ UPS และเครื่องชาร์จ EV ความสามารถในการซึมผ่านที่สูงมากทำให้แกนมีขนาดเล็กลงสำหรับความต้านทานเท่ากัน และสนามแม่เหล็กที่ต่ำจะช่วยลดเสียงรบกวน

คู่มือการเลือก

เลือกอสัณฐานเมื่อมีความหนาแน่นฟลักซ์อิ่มตัวสูงและต้นทุนวัสดุต่ำ เช่น ในแกนหม้อแปลงระบบจำหน่าย

เลือกนาโนคริสตัลไลน์เมื่อต้องการความสามารถในการซึมผ่านสูงมาก ข้อผิดพลาดของเฟสต่ำ หรืออิมพีแดนซ์สูงที่ความถี่สูง

สำหรับอุณหภูมิที่สูงกว่า 150 C ให้ตรวจสอบอุณหภูมิกูรีและพฤติกรรมการเสื่อมสภาพเนื่องจากความร้อนของเกรดที่เลือก

สำหรับหม้อแปลงกระแส ให้กำหนดระดับความแม่นยำ (เช่น 0.2 หรือ 0.5) และภาระตาม IEC 61869-2 ก่อนที่จะเลือกวัสดุแกน

คำถามที่พบบ่อย

ถาม: วัสดุใดมีการซึมผ่านได้สูงกว่า
ตอบ: นาโนคริสตัลไลน์ซึ่งมีความสามารถในการซึมผ่านเริ่มต้นโดยทั่วไปอยู่ที่ 80,000-120,000 ซึ่งสูงกว่าเกรดอสัณฐานมาก

ถาม: วัสดุใดมีความหนาแน่นของฟลักซ์อิ่มตัวสูงกว่า
ตอบ: โลหะผสมอสัณฐานที่มีเหล็ก- ประมาณ 1.5-1.6 ตัน เทียบกับ 1.2-1.25 ตันสำหรับนาโนคริสตัลไลน์

ถาม: วัสดุทั้งสองสามารถใช้แทนกันได้หรือไม่
ตอบ: ไม่ ตัวเลือกที่เหมาะสมที่สุดขึ้นอยู่กับความถี่ในการทำงาน ข้อกำหนดด้านความแม่นยำ และเป้าหมายต้นทุน

ถาม: เหตุใดจึงใช้นาโนคริสตัลไลน์ในหม้อแปลงกระแสไฟฟ้า
ตอบ: ความสามารถในการซึมผ่านที่สูงมากทำให้กระแสแม่เหล็กต่ำ ดังนั้นจึงเกิดข้อผิดพลาดด้านอัตราส่วนและเฟสต่ำ แม้ว่าจะมีการหมุนหลักเพียงเล็กน้อยก็ตาม

ถาม: ริบบิ้นเหล่านี้ผลิตได้อย่างไร?
ตอบ: โดยการหล่อแบบระนาบ- โดยที่โลหะผสมหลอมเหลวจะถูกดีดลงบนล้อทองแดงที่กำลังหมุน และแข็งตัวเป็นริบบอนที่มีความหนาหลายสิบไมโครเมตร

ถาม: วัสดุทั้งสองชนิดสามารถนำมาเป็นแกนตัดได้หรือไม่
ตอบ: ได้ ทั้งสองแบบมีจำหน่ายในรูปแบบตัด (มีช่องว่าง) สำหรับติดตั้งรอบๆ ตัวนำที่มีอยู่