Enciclopedia de detalles del núcleo magnético
Nombre chino: Núcleo magnético mbth: Material del núcleo magnético: La lámina de acero al silicio es una aleación Esencia: un óxido metálico magnético sinterizado Asunto: Aplicación de la geofísica sólida: un componente importante del orador, incluidos los materiales y la historia del desarrollo , Ámbito de aplicación, principio de aplicación, efecto de espacio de aire, hierro formado agregando una pequeña cantidad de silicio (generalmente por debajo del 4,5%) al hierro puro bajo corriente continua y corriente alterna. La intensidad de inducción magnética de saturación de este tipo de núcleo de hierro puede alcanzar hasta 20.000 G; debido a sus buenas propiedades magnetoeléctricas, fácil producción en masa, bajo precio y poco impacto sobre la tensión mecánica, se utiliza ampliamente en la industria de la electrónica de potencia, como como transformadores de potencia, transformadores de distribución e inductores mutuos de corriente, como electrodomésticos. Es el material con mayor producción y uso entre los materiales magnéticos blandos. También es el material magnético más utilizado en transformadores de potencia. Especialmente en bajas frecuencias y altas potencias. Los más utilizados incluyen la lámina de acero al silicio laminada en frío DG3, la tira de acero eléctrico no orientado laminada en frío DW y la tira de acero eléctrica orientada laminada en frío DQ, que son adecuadas para transformadores de baja frecuencia y bobinas de estrangulación y reactores de potencia pequeña y mediana. e inductores en diversos sistemas electrónicos y electrodomésticos. Este tipo de aleación tiene buena tenacidad y se puede perforar y cortar, y el núcleo se puede laminar y enrollar. La aleación Permo a menudo se refiere a una aleación de hierro y níquel, con un contenido de níquel que oscila entre el 30 y el 90%. Es una aleación magnética blanda que se utiliza mucho. Las propiedades magnéticas se pueden controlar eficazmente mediante procesos apropiados, como la permeabilidad magnética inicial supera 105, la permeabilidad magnética máxima supera 106, la fuerza coercitiva es tan baja como 2 ‰ Oersted y el coeficiente de rectangularidad es cercano a 1 o cercano a 0. La aleación Permo con estructura cristalina cúbica centrada en la cara tiene buena plasticidad y puede procesarse en tiras ultrafinas de 65,438+0 micrones y diversas formas de uso. Las aleaciones de uso común incluyen 1J50, 1J79, 1J85, etc. Los materiales magnéticos blandos de acero al silicio y permalloy son materiales cristalinos. Los átomos están dispuestos regularmente en un espacio tridimensional para formar una estructura reticular periódica. Existen defectos como granos, límites de granos, dislocaciones, átomos intersticiales y anisotropía magnetocristalina. desfavorable. En términos de física magnética, una estructura amorfa con disposición aleatoria de los átomos, sin periodicidad y sin límites de grano es ideal para obtener excelentes propiedades magnéticas suaves. Los metales amorfos y sus aleaciones son un nuevo campo de materiales que surgió en la década de 1970. Su proceso de preparación es completamente diferente del método tradicional, pero utiliza tecnología de enfriamiento y solidificación ultrarrápida con una velocidad de enfriamiento de aproximadamente un millón de grados por segundo, desde acero fundido hasta productos terminados en tiras delgadas, lo que reduce muchos pasos intermedios en comparación con el método tradicional. Proceso general de fabricación de tiras metálicas laminadas en frío. Este nuevo proceso se denomina revolución en los procesos metalúrgicos tradicionales. Debido a la solidificación ultrarrápida, los átomos no se pueden ordenar ni cristalizar cuando la aleación se solidifica. La aleación sólida resultante tiene una estructura desordenada de largo alcance sin los granos ni los límites de grano de una aleación cristalina. Se llama aleación amorfa y se considera una revolución en la ciencia de los materiales metalúrgicos. Esta aleación amorfa tiene muchas propiedades únicas, como excelente magnetismo, resistencia a la corrosión, resistencia al desgaste, alta resistencia, dureza y tenacidad, alta resistividad y propiedades de acoplamiento electromecánico. El físico estadounidense Wang An propuso en 1950 la idea de utilizar materiales magnéticos para crear recuerdos. Forrest Gump hizo realidad esta idea. Para lograr el almacenamiento del núcleo magnético, Forrest necesitaba una sustancia que tuviera un umbral de magnetización muy claro. Encontró a un viejo experto en cerámica alemán de una empresa de Nueva Jersey que fabricaba convertidores de ferrita para televisores y utilizaba óxidos y minerales de hierro fundido para obtener un magnetismo específico. Un umbral de magnetización claro es clave para el diseño. La malla y el núcleo de este hilo se tejen sobre una malla metálica y se denominan almacenamiento del núcleo. Sus patentes fueron muy importantes para el desarrollo de las computadoras. La solución es confiable y estable. La magnetización es relativamente permanente, por lo que los datos almacenados permanecen después de que se apaga el sistema. Dado que los campos magnéticos se pueden leer a la velocidad de los electrones, esto hace posibles los cálculos interactivos. Además, debido a que es una rejilla de alambre, se puede acceder a cualquier parte de la matriz de memoria, es decir, se pueden almacenar diferentes datos en diferentes ubicaciones de la rejilla de alambre, a los que se puede acceder inmediatamente leyendo una cadena de bits en esa ubicación. Esto se llama memoria de acceso aleatorio (RAM) y es un concepto innovador en informática interactiva. Forest transfirió las patentes al MIT, que recibió entre 150.000 y 20 millones de dólares al año en función de las patentes. IBM fue la primera empresa en licenciar estas patentes y finalmente recibió un contrato comercial para instalar el Tornado en bases militares de defensa en América del Norte. Es más, a partir de la década de 1950, todos los ordenadores grandes y medianos adoptaron este sistema.
El almacenamiento con núcleo magnético fue el método estándar de memoria principal de las computadoras desde las décadas de 1950 y 1960 hasta principios de la de 1970. Ámbito de uso El anillo magnético que solemos ver en uno o ambos extremos de la línea de alimentación o línea de señal de equipos electrónicos es el modo estrangulador. El estrangulador de modo * * * puede formar una gran impedancia a la corriente de interferencia del modo * * *, pero no tiene ningún efecto sobre la señal del modo diferencial (la señal de trabajo es una señal de modo diferencial), por lo que es fácil de usar y no necesita considerar la distorsión de la señal. Y el modo estrangulador * * * no necesita conexión a tierra y se puede agregar directamente al cable. Cuantas más vueltas, mejor será el efecto de supresión de interferencias en bajas frecuencias y más débil será el efecto de supresión de ruido en altas frecuencias. En la ingeniería real, el número de vueltas del anillo magnético debe ajustarse de acuerdo con las características de frecuencia de la corriente de interferencia. Normalmente, cuando la banda de frecuencia de la señal de interferencia es amplia, se pueden colocar dos anillos magnéticos en el cable, cada uno con un número diferente de vueltas, de modo que se puedan suprimir las interferencias de alta y baja frecuencia al mismo tiempo. Desde la perspectiva del mecanismo del estrangulador en modo *, cuanto mayor sea su impedancia, más obvio será el efecto de supresión de interferencias. * * * La impedancia del inductor de modo proviene de * * * inductancia de modo Lcm = jwLcm. No es difícil ver en la fórmula que para un ruido de cierta frecuencia, cuanto mayor sea la inductancia del anillo magnético, mejor. Pero este no es el caso, porque en el propio anillo magnético existe una capacitancia parásita que existe en paralelo con la inductancia. Cuando se encuentran señales de interferencia de alta frecuencia, la reactancia capacitiva del condensador es pequeña, lo que provocará un cortocircuito en la inductancia del anillo magnético, lo que provocará que falle el estrangulador del modo *****. La ferrita de níquel-zinc o la ferrita de manganeso-zinc se pueden seleccionar según las características de frecuencia de la señal de interferencia. La primera tiene mejores características de alta frecuencia que la segunda. La permeabilidad magnética de la ferrita de manganeso-zinc es de varios miles a decenas de miles, mientras que la permeabilidad magnética de la ferrita de níquel-zinc es de cientos de miles. Cuanto mayor es la permeabilidad magnética de la ferrita, mayor es la impedancia a bajas frecuencias y menor es la impedancia a altas frecuencias. Por lo tanto, al suprimir la interferencia de alta frecuencia, se debe seleccionar ferrita de níquel-zinc y utilizar ferrita de manganeso-zinc. O coloque ferritas de manganeso-zinc y níquel-zinc en el mismo cable al mismo tiempo, lo que puede suprimir más la banda de frecuencia de interferencia. Cuanto mayor sea la diferencia entre los diámetros interior y exterior del anillo magnético, mayor será la altura longitudinal y mayor su impedancia. Sin embargo, el diámetro interior del anillo magnético debe envolverse con cables para evitar fugas de flujo magnético. Principios de uso: 1. Cuanto más largo sea el anillo magnético, mejor; 2. Cuanto más cerca esté la apertura del cable por el que pasa, mejor 3. Cuando se altere el extremo de baja frecuencia, se recomienda enrollar el cable; 2 a 3 vueltas. Cuando se altera el extremo de alta frecuencia, no se permite el bobinado (debido a la existencia de capacitancia distribuida), así que elija un anillo magnético más largo. El componente de CC en el devanado puede generar una fuerza magnética de CC HDC (HDC es proporcional a los amperios-vueltas de CC) en el eje H horizontal del bucle de histéresis B-H bajo la acción del entrehierro. Para una determinada carga de corriente secundaria, el valor de Hdc es cierto. En condiciones no saturadas, se puede agregar un valor H (corriente CC) mayor al núcleo del entrehierro. En la figura se puede ver que valores grandes de h Hdc son suficientes para saturar el núcleo sin espacios (incluso sin ningún efecto ΔB). Por lo tanto, el entrehierro previene eficazmente la saturación del núcleo cuando hay grandes corrientes CC presentes. Cuando el convertidor flyback funciona en modo continuo, hay un componente de corriente continua considerable. En este momento el núcleo debe tener un espacio de aire. La figura muestra que cuando no hay espacio de aire en el núcleo de hierro, DC Hdcl producirá una intensidad de inducción magnética Bdc. Cuando hay un espacio de aire, se puede agregar un DC Hdd2 mucho más grande para producir el mismo Bdc. En el modo de funcionamiento de corriente continua del inductor, la corriente del devanado del transformador no será cero y es absolutamente imposible no agregar un espacio de aire. En resumen, el valor de voltio-segundo aplicado, el número de vueltas y el área de la sección transversal del núcleo magnético determinan el valor de ΔBac en el eje B, el valor promedio de la corriente continua, el número de vueltas y la longitud de; La trayectoria magnética determina la posición del valor de Hdc en el eje H. △Bac corresponde al rango de △HAC. Cuanto mayor es el entrehierro, mayor es △Hac. Debe haber un número suficiente de vueltas de devanado y un área de sección transversal del núcleo para equilibrar el valor de voltio-segundo aplicado. Debe haber suficiente espacio de aire en el núcleo para evitar la saturación y equilibrar los componentes de CC. El voltaje aplicado durante el período de conducción del tubo del interruptor de la fuente de alimentación conmutada bajo corriente CA es proporcional a la amplitud del eje vertical ΔBac del plano B-H (ver figura). En este momento, el eje horizontal correspondiente cambia ΔHac. Cuando hay un entrehierro, la pendiente de la característica B-H disminuye y la curva característica se acerca al eje horizontal. Cuando △Bac permanece sin cambios, △Hac aumentará considerablemente. Esto reduce efectivamente la permeabilidad efectiva del núcleo y la inductancia del devanado primario. Pero no puede cambiar el flujo magnético alterno ni mejorar el rendimiento de CA del núcleo. Algunas personas tienen una opinión equivocada, es decir, el número de vueltas del devanado primario es insuficiente. Cuando el voltaje de CA externo es demasiado grande o la frecuencia de operación es demasiado baja (es decir, el valor de voltio-segundo es grande), el núcleo puede fallar. saturarse introduciendo un espacio de aire. Como puede ver en la imagen, esto es unilateral. Porque la intensidad de inducción magnética de saturación Bs es la misma independientemente de si hay un entrehierro o no. Cabe decir que el entrehierro reducirá la intensidad de inducción magnética residual Br y aumentará el rango de trabajo de △Bac.