لماذا يتم استخدام المواد المغناطيسية الناعمة المصنوعة من الحديد النقي بشكل متزايد في المكونات الكهرومغناطيسية للسيارات الكهربائية؟

مع التطور السريع لمركبات الطاقة الجديدة وأنظمة تخزين الطاقة ومعدات الأتمتة الصناعية، تواجه المكونات الكهرومغناطيسية مثل المرحلات والموصلات الكهرومغناطيسية وصمامات الملف اللولبي متطلبات أعلى لسرعة الاستجابة والأداء المغناطيسي والتحكم في استهلاك الطاقة والتصغير. باعتبارها مادة أساسية في أنظمة الدوائر المغناطيسية، أصبحت المواد المغناطيسية الناعمة المعتمدة على الحديد النقي- تدريجيًا خيارًا مهمًا للمكونات الكهرومغناطيسية-الجيل القادم.

 

 

 

المواد المغناطيسية الناعمة المصنوعة من الحديد النقي هي فئة من المواد الوظيفية المصنعة استنادًا إلى الحديد-عالي النقاء، والذي يتميز بنفاذية عالية، وكثافة تدفق مغناطيسي عالية، وانخفاض الإكراه. وهي تستخدم أساسا في مختلف النوى الحديد التتابع، والمحركات الكهرومغناطيسية، وهياكل توجيه الدوائر المغناطيسية.

 

بالمقارنة مع الفولاذ التقليدي منخفض الكربون-، تحتوي المواد الحديدية النقية على محتوى شوائب داخلي أقل ومقاومة أقل لحركة المجال المغناطيسي، وبالتالي تحقيق كثافة حث مغناطيسي أعلى واستجابة مغناطيسية أسرع.

 

حاليا، يتم استخدامها على نطاق واسع في:

المرحلات الكهرومغناطيسية
موصلات -الجهد العالي للتيار المستمر
صمامات الملف اللولبي
معدات التحكم الصناعية
أنظمة التحكم الإلكتروني في مركبات الطاقة الجديدة
معدات تبديل نظام تخزين الطاقة

لقد أصبح قلب الحديد النقي مكونًا مهمًا للعديد من-المكونات الكهرومغناطيسية عالية الأداء.

 

 

ارتفاع كثافة التدفق المغناطيسي

تحدد كثافة التدفق المغناطيسي بشكل مباشر قدرة المكونات الكهرومغناطيسية على توليد الجذب.

 

بسبب الحث المغناطيسي العالي التشبع لمواد الحديد النقي، يمكنها توليد قوة كهرومغناطيسية أكبر ضمن نفس الحجم، وبالتالي تمكين المكونات الكهرومغناطيسية من تحقيق:

تصميم مصغر

تقليل استخدام الأسلاك النحاسية

تحسين كفاءة الإخراج

تقليل استهلاك طاقة النظام

بالنسبة للهياكل الأساسية للمغناطيس الكهربائي التي تتطلب قوة جذب عالية، فإن كثافة التدفق المغناطيسي العالية تترجم إلى تشغيل أكثر استقرارًا.

 

 

 

تتطلب مركبات الطاقة الجديدة ومعدات التحكم الذكية مرحلات للتشغيل وفك الارتباط بسرعة.

 

تتميز المواد المغناطيسية الناعمة المصنوعة من الحديد النقي بفقدان أقل للتباطؤ والإكراه، مما يحسن بشكل كبير من سرعة استجابة الدائرة المغناطيسية.

 

في التطبيقات العملية، يمكن أن يؤدي استخدام البنية الحديدية-عالية النقاء لـ Core for Electromagnetic Relay إلى تقليل وقت العمل بشكل فعال، وتحسين دقة التحكم، وتعزيز موثوقية المعدات.

 

 

تفضل المكونات الكهرومغناطيسية الحديثة بشكل متزايد عمليات التشكيل على البارد الدقيقة.

 

يتمتع الحديد النقي بمرونة ممتازة ومقاومة منخفضة للتشوه، مما يجعله مناسبًا لما يلي:

عنوان بارد
قذف بارد
تزوير الدقة
الإنتاج الضخم الآلي

ولذلك، يتم تصنيع العديد من نوى ترحيل الطرق الباردة وأجزاء المقرن المغناطيسي الدقيقة باستخدام الحديد النقي.

 

بالنسبة للمكونات الهيكلية المعقدة، يمكن لعملية التشكيل على البارد DT4C Relay Iron Core تحسين دقة الأبعاد وكفاءة الإنتاج.

 

 

المرحلات هي مكونات التبديل الأساسية في مركبات الطاقة الجديدة وأنظمة التحكم الصناعية.

 

تتكون الدائرة المغناطيسية النموذجية للتتابع بشكل أساسي من الأجزاء التالية:

قلب حديدي
المحرك
لفائف
نير مغناطيسي

يشكل قلب ملف التتابع وعضو الإنتاج معًا دائرة مغناطيسية كاملة، وتؤثر خصائص المواد الخاصة بهما بشكل مباشر على قوة إغلاق المرحل وسرعة التشغيل.

 

أظهرت الدراسات أنه عند استبدال الفولاذ التقليدي منخفض الكربون-بمواد مغناطيسية ناعمة من الحديد النقي:

تم تحسين القوة الكهرومغناطيسية بشكل ملحوظ
يتم تقليل استهلاك الطاقة بشكل أكبر
يتم تقليل توليد الحرارة
يتم تقصير وقت الاستجابة
يتم زيادة عمر المنتج

ولذلك، يتم استخدام المزيد والمزيد من النوى الحديدية المغناطيسية اللينة للمرحلات في مرحلات مركبات الطاقة الجديدة، وموصلات الجهد العالي-، ومرحلات التحكم الصناعية.

 

 

تحتوي مركبات الطاقة الجديدة على العديد من وحدات التحكم الكهرومغناطيسية، مثل:

 

مرحلات الجهد العالي-

مرحلات الشحن المسبق-.

وحدات التحكم BMS

أنظمة إدارة البطارية

أنظمة الشحن

 

تتطلب هذه الأجهزة مواد تلبي المتطلبات التالية في نفس الوقت:

أداء مغناطيسي عالي

استهلاك منخفض للطاقة

استجابة سريعة

صغيرة وخفيفة الوزن

يؤدي استخدام نوى مرحل الحديد النقي إلى تقليل متطلبات تيار الإثارة مع الحفاظ على نفس القوة المغناطيسية، وبالتالي تقليل استهلاك طاقة السيارة بشكل عام.

 

وتتجلى ميزة الأداء هذه بشكل خاص في النوى الفولاذية للترحيل في دوائر -الجهد العالي لمركبات الطاقة الجديدة.

 

 

مع الاستخدام الواسع النطاق للمحولات وأجهزة الطاقة الإلكترونية، تحتاج العديد من المكونات الكهرومغناطيسية إلى العمل في بيئات المجال المغناطيسي ذات التيار المتردد.

 

تولد المجالات المغناطيسية للتيار المتردد خسائر تيار إيدي:

زيادة توليد الحرارة

انخفاض الكفاءة

سرعة الاستجابة المتأثرة

يمكن قمع توليد تيار إيدي بشكل فعال من خلال تحسين مقاومة المواد والبنية المجهرية.

 

لذلك، تم استخدام بعض-النوى الحديدية المغناطيسية الناعمة عالية الأداء للمرحل على نطاق واسع في:

مرحلات عالية التردد-.

قواطع التيار المتردد

أنظمة القيادة الكهرومغناطيسية

معدات عاكس الطاقة الجديدة

يؤدي هذا إلى تحقيق تأثيرات أفضل في توفير الطاقة-.

 

 

 

إلى جانب منتجات الأسلاك، تشهد صفائح الحديد النقي الكهرومغناطيسي أيضًا تطورًا سريعًا.

 

بالمقارنة مع صفائح الفولاذ الطري العادية، فإن صفائح الحديد النقي الكهرومغناطيسي تقدم:

نفاذية أعلى

انخفاض الإكراه

أداء أفضل للختم

خصائص مغناطيسية أكثر استقرارا

 

حاليا، يتم استخدامها على نطاق واسع في:

نير مغناطيسي

حديد التسليح

هياكل الدوائر المغناطيسية المخصصة

النوى التتابع الصناعية

مناسب بشكل خاص لاحتياجات التصنيع-من النوى الحديدية عالية الأداء لمرحلات التحكم الصناعية.

 

 

بالإضافة إلى النواة الحديدية الرئيسية، فإن العديد من المكونات المغناطيسية المساعدة مصنوعة أيضًا من الحديد النقي، مثل:

 

دبابيس الأساسية

دبابيس التتابع

المشاركات القطب المغناطيسي

موصلات مغناطيسية

 

وعلى الرغم من أن هذه المكونات صغيرة الحجم، إلا أن لها تأثيرًا كبيرًا على سلامة الدائرة المغناطيسية والكفاءة الكهرومغناطيسية.

يمكن أن يؤدي استخدام مواد من الدرجة الأساسية من الحديد النقي للكهرباء إلى تحسين أداء الدائرة المغناطيسية بشكل عام.

 

 

مع النمو المستمر لمركبات الطاقة الجديدة ونظام تخزين الطاقة والصناعات التحويلية الذكية، تتطور المكونات الكهرومغناطيسية في الاتجاهات التالية:

 

سرعة استجابة أعلى
انخفاض استهلاك الطاقة
كثافة طاقة أعلى
تصميم أخف وزنا
موثوقية أعلى

في ظل هذا الاتجاه، فإن المواد المغناطيسية اللينة، التي يمثلها قلب الحديد DT4C، والنير المغناطيسي المغناطيسي عالي النقاء-، ونوى الترحيل عالية الأداء-، سوف تجد تطبيقًا أوسع.

 

في المستقبل،النوى الحديدية المغناطيسية الناعمة للمرحلات، استنادًا إلى كثافة التدفق المغناطيسي العالية وأداء المعالجة الممتاز، ستستمر في دفع ترقيات الأداء في المرحلات والموصلات الكهرومغناطيسية وأنظمة التحكم الإلكترونية في مركبات الطاقة الجديدة، مما يوفر أساسًا ماديًا أكثر موثوقية للتحكم الكهرومغناطيسي الفعال.