Núcleo tipo C-amorfo magnético suave para transformadores eléctricos

¿Qué es un núcleo amorfo tipo C-?

Un núcleo amorfo tipo C- es un núcleo magnético enrollado hecho de una cinta de aleación amorfa que se corta en dos mitades en forma de C-después del recocido y luego se muele hasta quedar plano sobre las caras cortadas. Las dos mitades se vuelven a ensamblar alrededor de las bobinas de un transformador o inductor, por lo que el proceso de bobinado es tan simple como para un núcleo laminado, mientras que el material magnético mantiene las características de baja-pérdida de la aleación amorfa. Esta forma se utiliza ampliamente en transformadores monofásicos-, transformadores de alta-frecuencia, transformadores de corriente e inductores de filtro.

Por qué el material amorfo funciona bien

La aleación amorfa se produce enfriando el metal fundido tan rápidamente que no se forma ninguna estructura cristalina. La delgada cinta, típicamente de 25 a 30 µm de espesor, combinada con una resistividad eléctrica de aproximadamente 130 µΩ·cm, suprime fuertemente las corrientes parásitas. La ausencia de límites de grano y la baja coercitividad mantienen pequeña la pérdida por histéresis. El resultado es un material magnético blando con alta permeabilidad, baja pérdida del núcleo y rendimiento estable en aplicaciones desde frecuencia de línea hasta decenas de kilohercios. La baja corriente de excitación también ayuda a reducir el ruido audible en muchos diseños de transformadores en comparación con las pilas laminadas convencionales.

Características clave

Alta eficiencia: la alta permeabilidad y la buena conducción magnética aumentan la eficiencia del transformador, especialmente con cargas ligeras.

Bajas pérdidas: las pérdidas por corrientes parásitas-y por histéresis son significativamente menores que las del acero al silicio de grano-orientado.

Bajo nivel de ruido: el material se magnetiza silenciosamente, lo que permite diseños de transformadores de bajo-ruido para sitios urbanos y residenciales.

Seguridad y medio ambiente: la aleación amorfa no es-tóxica y es totalmente reciclable, y su uso reduce el consumo de energía del equipo a lo largo de su vida útil.

Dimensiones típicas

Los núcleos C-amorfos se definen por la construcción del núcleo (a), el ancho de la ventana (b), la altura del núcleo (c), el ancho del núcleo (d) y la longitud total (e, f). GNEE Electric suministra construcciones estándar de 9 mm a 33 mm con anchos de ventana de 10 mm a 40 mm, alturas del núcleo de 30 mm a 105 mm y longitudes totales de hasta aproximadamente 171 mm; Las tolerancias suelen ser de ±0,5-1 mm en construcción y ±1-5 mm en longitud, según el tamaño. Los tamaños más grandes y no estándar se fabrican según los dibujos del cliente.

Construir un (mm)	Ventana b (mm)	Altura c (mm)	Ancho del núcleo d (mm)	Longitud e (mm)	Longitud f (mm)
9	10	32.8	15	28	50.8
13	15	56	35	41	82
19	25	83	50	63	121
25	40	85	85	90	135
33	40	105	85	106	171

Proceso de fabricación

La cinta amorfa se enrolla en un mandril rectangular hasta obtener la estructura requerida, se recoce en un campo magnético para desarrollar las propiedades magnéticas, se impregna con un agente adhesivo, se corta en dos mitades y se muele hasta obtener una calidad de separación controlada. Las caras cortadas son las uniones magnéticas, por lo que su planitud y la presión de montaje determinan la permeabilidad efectiva del núcleo terminado. Un buen ensamblaje mantiene la separación de la junta lo más pequeña posible, normalmente por debajo de 0,05 mm después del rectificado, y las dos mitades coinciden antes del envío.

Aplicaciones

Transformadores de distribución monofásicos-y trifásicos-

Transformadores de alta-frecuencia para electrónica de potencia e inversores

Transformadores de corriente y transformadores de medida.

Inductores y bobinas de filtro para UPS y sistemas de accionamiento

Reactores, amplificadores magnéticos y fuentes de alimentación especiales.

Notas de diseño y manejo

La cinta amorfa es dura y quebradiza, por lo que los núcleos deben manipularse con cuidado y nunca dejarse caer. Al ensamblar las dos mitades, mantenga limpias las caras de contacto y aplique una presión de sujeción uniforme; una fuerza excesiva puede romper el frágil borde de la cinta. En el diseño de circuitos, recuerde que los núcleos amorfos se saturan a aproximadamente 1,56 T, menos que el acero al silicio, por lo que la sección transversal-debe dimensionarse para la densidad de flujo máxima.

Preguntas frecuentes

¿Por qué el núcleo se divide en dos mitades?

Dividir el anillo después del recocido permite que las bobinas se enrollen primero en una bobina y luego las dos mitades del núcleo se ensamblan alrededor de la bobina. Esto mantiene el costo de fabricación bajo y al mismo tiempo preserva la mayor parte del beneficio magnético de un núcleo cerrado.

¿Cuánta pérdida puede ahorrar un núcleo amorfo en comparación con el acero al silicio?

A 1,3-1,5 T y 50 Hz, los núcleos amorfos suelen mostrar una pérdida de núcleo un 60-80 % menor que los núcleos CRGO convencionales, por lo que son la opción estándar para transformadores ultra-bajos sin pérdida de carga.

¿Cuál es la frecuencia máxima de funcionamiento?

Los núcleos amorfos basados ​​en Fe-funcionan bien hasta unas pocas decenas de kilohercios para aplicaciones de energía; por encima de eso, los materiales nanocristalinos o de ferrita suelen resultar más adecuados debido a la pérdida residual a alta frecuencia.

¿La brecha conjunta es importante para el desempeño?

Sí. La separación de las juntas añade desgana al circuito magnético. Una junta mal puesta a tierra o mal ensamblada reduce la permeabilidad y aumenta la corriente y la pérdida de excitación, por lo que la calidad del espacio es un indicador de calidad clave.

¿Son los núcleos C-amorfos adecuados para transformadores de corriente?

Sí. Su alta permeabilidad y baja pérdida dan lugar a errores de relación y de fase bajos, y la construcción dividida hace que el devanado secundario sea práctico.