Что такое магнитный сердечник?

Магнитные сердечники представляют собой высокопроницаемые куски черного металла, которые обычно оборачиваются проволочной катушкой и используются при производстве механических или магнитных устройств. Из-за высокой проницаемости металлического сердечника он способен концентрировать магнитные силовые линии внутри себя, создавая гораздо более сильное магнитное поле. Эти составные части используются в различных промышленных применениях, включая электрические трансформаторы, электромагниты, двигатели и индукционные устройства.

При правильной сборке магнитный сердечник может создавать очень сильные, концентрированные магнитные токи. Есть пять основных факторов, которые определяют эффективность магнитного сердечника. Когда все пять условий соблюдены, чрезвычайно мощные магнитные сердечники могут усиливать магнитные поля, создаваемые электричеством и постоянными магнитами.

Пять основных факторов в конструкции магнитного сердечника - это геометрическая форма, воздушный зазор, свойства металлов сердечника, рабочая температура и ламинирование. Форма и воздушный зазор магнитного сердечника влияют на путь магнитного поля. Свойства металла и рабочая температура влияют на то, как сконцентрировано магнитное поле и как само ядро ​​реагирует на магнитные силы. Ламинирование сердечника дополнительно влияет на магнитные пути и концентрацию, устраняя вихревые токи, которые могут нарушить типичные магнитные поля или вызвать избыточное накопление тепла.

Хотя магнитный сердечник по определению может представлять собой любой кусок черного металла, обернутый в проволоку, существует несколько основных форм, которые преимущественно используются в промышленных применениях. Эти формы включают в себя прямой цилиндрический сердечник, сердечник I, сердечник C или U, сердечник E, сердечник резервуара, тороидальный сердечник, кольцевой сердечник и плоский сердечник. Каждая из этих форм обеспечивает определенные свойства концентрации магнитного поля. Эти формы магнитного сердечника могут быть использованы с большим преимуществом, иногда увеличивая магнитное поле катушки более чем в 1000 раз по сравнению с начальным магнитным полем катушки.

В некоторых случаях магнитный сердечник подвержен потерям энергии во время работы из-за свойств металла, из которого он сделан. В случаях, когда магнитный ток должен быть переключаемым, формирование постоянного магнитного поля сердечником может оказаться вредным. Например, сердечник электрического трансформатора, который становится постоянно намагниченным, можно сделать непригодным для его задачи. Этот нежелательный магнетизм называется гистерезисом, и его можно обойти, используя металлы с магнитным сердечником с более низкой точкой гистерезиса. Такие металлы известны как мягкие металлы и включают мягкое железо и слоистую кремниевую сталь.