Wat is een magnetische kern?
Magnetische kernen zijn zeer permeabele stukken ijzerhoudend metaal die meestal worden omwikkeld met een draadspiraal en worden gebruikt bij de productie van mechanische of magnetische apparaten. Vanwege de hoge permeabiliteit van de metalen kern is deze in staat magnetische veldlijnen in zichzelf te concentreren, waardoor een veel sterker magnetisch veld ontstaat. Deze onderdelen worden gebruikt in verschillende industriële toepassingen, waaronder elektrische transformatoren, elektromagneten, motoren en inductieapparatuur.
Bij juiste montage kan een magnetische kern zeer sterke, geconcentreerde magnetische stromen creëren. Er zijn vijf basisfactoren die de effectiviteit van een magnetische kern bepalen. Wanneer aan alle vijf voorwaarden is voldaan, kunnen extreem krachtige magnetische kernen de magnetische velden verbeteren die door elektriciteit en permanente magneten worden gecreëerd.
De vijf primaire factoren in het magnetische kernontwerp zijn geometrische vorm, luchtspleet, eigenschappen van de kernmetalen, bedrijfstemperatuur en laminering. De vorm en luchtspleet van de magnetische kern beïnvloeden het pad van het magnetische veld. De eigenschappen van het metaal en de bedrijfstemperatuur hebben een effect op hoe het magnetische veld is geconcentreerd en hoe de kern zelf reageert op magnetische krachten. Lamineren van de kern bewerkstelligt verder magnetische paden en concentratie door wervelstromen te elimineren, die typische magnetische velden kunnen verstoren of overmatige warmteontwikkeling kunnen veroorzaken.
Hoewel een magnetische kern per definitie elk stuk ijzerhoudend metaal kan zijn dat in draad is gewikkeld, zijn er een paar basisvormen die voornamelijk in industriële toepassingen worden gebruikt. Deze vormen omvatten de rechte cilindrische kern, de I-kern, de C- of U-kern, de E-kern, de potkern, de torusvormige kern, de ringkern en de vlakke kern. Elk van deze vormen biedt specifieke eigenschappen van de magnetische veldconcentratie. Deze magnetische kernvormen kunnen met goed voordeel worden gebruikt, waarbij soms het magnetische veld van een spoel met meer dan 1000 maal het aanvankelijke magnetische veld wordt vergroot.
In sommige gevallen is de magnetische kern onderhevig aan energieverlies tijdens bedrijf, vanwege de eigenschappen van het metaal waarvan het is gemaakt. In gevallen waarin een magnetische stroom schakelbaar moet zijn, kan de vorming van een permanent magnetisch veld door de kern schadelijk zijn. Een elektrische transformatorkern die permanent wordt gemagnetiseerd, kan bijvoorbeeld onbruikbaar worden gemaakt voor zijn taak. Dit ongewenste magnetisme wordt hysterese genoemd en kan worden omzeild door het gebruik van magnetische kernmetalen met een lager hysterese-punt. Dergelijke metalen staan bekend als zachte metalen en omvatten zacht ijzer en gelamineerd siliciumstaal.