Elektromagnetické relé, ako základné elektrické komponenty v priemyselných riadiacich a automatizačných systémoch, pracujú na elektromagnetickom prevodnom mechanizme. Pokiaľ ide o otázku, či jadrom elektromagnetického relé musí byť permanentný magnet, analýza z hľadiska elektromagnetických princípov a konštrukčného návrhu jasne dospela k záveru, že jadro cievky z mäkkého železa tradičného elektromagnetického relé nemôže používať permanentný magnet; namiesto toho musí využívať elektromagnetické jadro vyrobené z mäkkých magnetických materiálov, aby sa dosiahla riaditeľná magnetizácia a rýchla demagnetizácia.
Elektromagnetické relé generujú alebo eliminujú magnetické pole prepínaním prúdu cez cievku, poháňaním kotvy, aby sa aktivovala, a tým uzatváraním alebo otváraním kontaktov. Ak by sa na jadro cievky použil permanentný magnet, magnetické pole by bolo permanentne prítomné, čo by znemožňovalo kontrolovať prítomnosť alebo neprítomnosť magnetizmu prúdom a relé by stratilo svoju hlavnú funkciu „ovládateľné spínanie“. Preto pri konštrukčnom návrhu musí mať jadro pre elektromagnetické relé dobré mäkké magnetické vlastnosti, a nie tvrdé magnetické alebo permanentné magnetické vlastnosti.
Základné technické požiadavky na materiály jadra relé
Po prvé, materiál jadra relé musí patriť do mäkkého magnetického systému. Mäkké magnetické materiály sú tie, ktoré môžu byť rýchlo magnetizované pod aplikovaným magnetickým poľom a rýchlo demagnetizované po odstránení magnetického poľa. Tieto materiály sa vyznačujú vysokou priepustnosťou, nízkou koercitivitou a extrémne nízkou remanenciou. Medzi typické aplikácie patria plechy z kremíkovej ocele a elektrické-čisté železo vysokej čistoty. Pre mäkké magnetické železné jadrá pre relé pomáha vysoká permeabilita (zvyčajne väčšia ako 5000 μ) zlepšiť účinnosť magnetického obvodu, znížiť budiaci prúd, a tým znížiť spotrebu energie a tvorbu tepla.
Po druhé, remanencia musí byť kontrolovaná na extrémne nízkej úrovni. Ak má materiál jadra studeného-hlavia z čistého železa značnú remanenciu, ako je napríklad použitie bežnej ocele alebo tvrdých magnetických materiálov, magnetické pole nie je možné po prerušení napájania úplne eliminovať. Kotva sa nemusí dať spoľahlivo resetovať, čo spôsobí prilepenie alebo oneskorenie kontaktov. Tento jav je obzvlášť citlivý v priemyselných riadiacich relé. Preto výber materiálu pre železné jadro pre priemyselné riadiace relé musí spĺňať požiadavku nízkej remanencie (zvyčajne menej ako 0,1 T).
Okrem toho je prísne zakázané používanie permanentných magnetov. Po zmagnetizovaní majú permanentné magnety v podstate stabilný magnetizmus, ktorý sa nemení so zmenami prúdu cievky. To je v rozpore s konštrukčnou logikou elektromagnetických relé, ktoré sa pri riadení magnetického poľa spoliehajú na prúd. Zavedenie permanentných magnetov do štruktúry reléového železného jadra by ohrozilo ovládateľnosť systému elektromagnetického pohonu, čo by spôsobilo, že relé zlyhá-vypína sa a neuvoľňuje podľa očakávania.
Porovnanie typických materiálových systémov a technológií
V praktickom strojárstve sa v elektrotechnických jadrách z čistého železa zvyčajne používa vysoko{0}}čisté elektrické čisté železo alebo špeciálne mäkké magnetické zliatiny. Vďaka nízkemu obsahu nečistôt a stabilným magnetickým vlastnostiam sú široko používané v presných reléových štruktúrach. Tieto materiály môžu po spracovaní za studena alebo tepelnom spracovaní dosiahnuť vynikajúce charakteristiky hysteréznej slučky.
Naproti tomu obyčajné oceľové tyče, permanentné magnety alebo meď sú nevhodné na použitie ako reléové oceľové jadrá. Zatiaľ čo oceľ má vysokú mechanickú pevnosť, trpí vysokou stratou hysterézie a výraznou remanenciou, pretože nespĺňa požiadavky na rýchlu odozvu relé; na druhej strane meď nie je takmer -magnetická a nemôže vytvoriť účinný magnetický obvod.
Čo sa týka technológie spracovania, procesy DT4C Relay Iron Core Cold Forging a Cold Forging Relay Core sa postupne stávajú hlavným prúdom. Techniky tvarovania za studena alebo kovania za studena môžu zlepšiť rozmerovú konzistenciu a hustotu povrchu, znížiť koncentráciu napätia počas následného spracovania a zachovať pôvodné magnetické vlastnosti materiálu. V prípade jadier s relé z čistého železa a podobných produktov je na zabezpečenie stabilných magnetických vlastností kľúčové správne riadenie spracovania za studena a následné žíhanie-odstraňujúce napätie.
Konštrukčný návrh a koordinácia nosných komponentov
Magnetický obvod elektromagnetického relé zahŕňa nielen telo reléového jadra za studena, ale aj cievku a magnetickú vodivú štruktúru. Jadro cievky relé a cievka spolu tvoria kompletný systém magnetického obvodu a ich geometria, veľkosť vzduchovej medzery a presnosť uloženia armatúry ovplyvňujú krivku príťažlivosti a uvoľňovacie charakteristiky. Aj keď pomocné komponenty, ako je kolík jadra a kolík relé, majú malú veľkosť, zohrávajú kľúčovú úlohu pri uzatváraní magnetického obvodu a mechanickom polohovaní.
Pri návrhu mäkkých magnetických železných jadier pre relé je potrebné zvážiť nasledujúce faktory:
1. Prispôsobenie priepustnosti a hustoty saturačného toku počtu závitov cievky;
2. Kontrola zvyškového magnetizmu na zabránenie zvyškovej príťažlivej sily po výpadku napájania;
3. Drsnosť povrchu a rozmerové tolerancie na zabezpečenie presnosti montáže;
4. Anti-oxidačná a-korózna úprava na zlepšenie dlhodobej-spoľahlivosti.
V priemyselných riadiacich aplikáciách musia relé vydržať časté spínacie operácie. Ak sa vnútorné napätie materiálu Pure Iron Core úplne neuvoľní, povedie to k kolísaniu magnetického výkonu. Preto sa pri hromadnej výrobe žíhanie zvyčajne kombinuje s inými procesmi na stabilizáciu mikroštruktúry a zabezpečenie konzistencieMäkké magnetické železné jadrápre relé počas-dlhodobého používania.
Často kladené otázky
1. Aký materiál sa používa na jadro z čistého železa?
Väčšina sa vyrába z elektrického čistého železa, čistého železa DT4 alebo mäkkých magnetických zliatin, pretože tieto materiály poskytujú vysokú permeabilitu a nízky zvyškový magnetizmus.
2. Aký je rozdiel medzi jadrom relé DT4C a obyčajným oceľovým jadrom?
Reléové jadrá DT4C poskytujú výrazne lepší magnetický výkon, nižší zvyškový magnetizmus a stabilnejšie spínacie správanie ako bežné jadrá z uhlíkovej ocele.
3. Je možné prispôsobiť jadro cievky pre elektromagnetické relé?
áno. Môže byť prispôsobený podľa rozmerov, magnetických vlastností, požiadaviek na povrchovú úpravu a montážnych štruktúr.
kontaktujte nás
Ak chcete získať informácie o výbere materiálu jadra relé alebo o prispôsobení riešení Pure Iron Core, kontaktujte nás pre profesionálnu technickú podporu.
