Hva er en magnetisk kjerne?

Magnetiske kjerner er meget permeable jernholdige metallstykker som vanligvis er innpakket med en trådspole og brukes til fremstilling av mekaniske eller magnetiske innretninger. På grunn av den høye permeabiliteten til metallkjernen, er den i stand til å konsentrere magnetfeltlinjer i seg selv, og skape et mye sterkere magnetfelt. Disse komponentdelene brukes i en rekke industrielle applikasjoner, inkludert elektriske transformatorer, elektromagneter, motorer og induksjonsenheter.

Når den er montert riktig, kan en magnetisk kjerne lage veldig sterke, konsentrerte magnetiske strømmer. Det er fem grunnleggende faktorer som bestemmer effektiviteten til en magnetisk kjerne. Når alle fem betingelsene er oppfylt, kan ekstremt kraftige magnetiske kjerner forbedre magnetfeltene som er opprettet av elektrisitet og permanente magneter.

De fem primære faktorene i magnetisk kjerneutforming er geometrisk form, luftspalte, kjernemetallens egenskaper, driftstemperatur og laminering. Formen og luftgapet til den magnetiske kjernen påvirker banen til magnetfeltet. Metallets egenskaper og arbeidstemperaturen har innvirkning på hvordan magnetfeltet er konsentrert og hvordan selve kjernen reagerer på magnetiske krefter. Laminering av kjernen påvirker magnetiske baner og konsentrasjon ytterligere ved å eliminere virvelstrømmer, som kan forstyrre typiske magnetiske felt eller forårsake overflødig varmeoppbygging.

Selv om en magnetisk kjerne, per definisjon, kan være et hvilket som helst stykke jernmetall pakket inn i tråd, er det noen få grunnleggende former som hovedsakelig brukes i industrielle applikasjoner. Disse formene inkluderer den rette sylindriske kjernen, I-kjernen, C- eller U-kjernen, E-kjernen, grytekjernen, den toroidale kjernen, ringkjernen og den plane kjernen. Hver av disse formene gir spesifikke magnetfeltkonsentrasjonsegenskaper. Disse magnetiske kjerneformene kan brukes med god fordel, noen ganger øke magnetfeltet til en spole med mer enn 1000 ganger spolens opprinnelige magnetfelt.

I noen tilfeller blir den magnetiske kjernen utsatt for energitap under drift, på grunn av egenskapene til metallet den er laget av. I tilfeller hvor en magnetisk strøm må kunne omstilles, kan dannelsen av et permanent magnetfelt av kjernen vise seg å være skadelig. For eksempel kan en elektrisk transformatorkjerne som blir permanent magnetisert gjøres ubrukelig for sin oppgave. Denne uvelkomne magnetismen kalles hysterese og kan omgås ved bruk av magnetiske kjernemetaller med et lavere hysteresepunkt. Slike metaller er kjent som myke metaller og inkluderer mykt jern og laminert silisiumstål.