انتخاب مواد و الزامات فنی برای آرماتور رله EV - جزء اصلی رله‌های خودرو انرژی جدید

انتخاب مواد برای آرمیچر متحرک مانع فنی اولیه است. آرمیچر رله های EV معمولاً از ورقه های آهن خالص مهر می شود. این انتخاب به دلیل نفوذپذیری مغناطیسی فوق العاده بالا و اجبار بسیار کم آهن خالص است. پس از انرژی، مغناطیسی می شود و به سرعت درگیر می شود. برعکس، با قطع برق، مغناطیس زدایی می شود و به سرعت آزاد می شود و از هرگونه انتشار تاخیری ناشی از هیسترزیس مغناطیسی جلوگیری می کند. علاوه بر این، آهن خالص دارای شدت القای مغناطیسی اشباع بیش از 2.1 تسلا است که به آن امکان می‌دهد جاذبه الکترومغناطیسی کافی-حتی تحت محدودیت‌های آمپر سیم پیچ محدود{5}}پیچ‌های{6}} برای غلبه بر نیروی مخالف اعمال شده توسط فنرهای تماس ایجاد کند. اگر ماده حاوی سطوح بیش از حد کربن یا ناخالصی باشد، خواص مغناطیسی آن کاهش می یابد. این می تواند منجر به مشکلاتی شود که در آن رله به طور کامل درگیر نمی شود یا به طور تمیز آزاد می شود و مستقیماً منجر به جوشکاری تماسی یا چسبندگی می شود.

استقامت{0}}ولتاژ بالا فقط یک مسئله عایق الکتریکی نیست. اساساً یک چالش در طراحی مدار مغناطیسی است. از نظر ساختاری، آرمیچر برای رله‌های EV الکترومغناطیسی نیاز به کنترل دقیق بر روی شکاف هوا بین آرمیچر متحرک و هسته ثابت دارد: اگر شکاف خیلی باریک باشد، تحت ولتاژ بالا مستعد شکست دی‌الکتریک می‌شود. برعکس، اگر شکاف بیش از حد وسیع باشد، عدم تمایل مغناطیسی افزایش می‌یابد، که برای رسیدن به درگیری نیاز به جریان سیم پیچ بالاتری دارد. در عمل مهندسی، معمولاً از یک ساختار عایق چند مرحله‌ای استفاده می‌شود که شامل استفاده از لاک عایق مقاوم در برابر درجه حرارت بالا به سطوح هسته و پر کردن شکاف‌های تماس با رسانه‌های خاموش کننده قوس-است. این تضمین می کند که وقتی کنتاکت ها تحت ولتاژ کاری 800 ولت جدا می شوند، خزش سطح رخ نمی دهد. هندسه آرمیچر متحرک نیز بهینه شده است. ساختارهای E یا U

مقاومت در برابر نوسانات جریان به‌عنوان متمایزکننده مهمی است که رله‌های ولتاژ بالا- را از همتایان استانداردشان متمایز می‌کند. مزیت اصلی آهن مغناطیسی نرم مورد استفاده در آرمیچرهای رله EV در ترکیب آن از اجبار کم و نفوذپذیری مغناطیسی بالا نهفته است. در لحظه بسته شدن مدار، بارهای خازنی موجی از جریان تولید می کنند که می تواند چندین برابر جریان نامی باشد. این موج گذرا می تواند باعث ذوب شدن و جوش خوردن کنتاکت رله های معمولی شود. برخلاف مواد استاندارد، آهن مغناطیسی نرم به دلیل تلفات هیسترزیس تحت شرایط جریان زیاد آنی بیش از حد گرم نمی شود. هنگامی که با طراحی مقطع بهینه هسته ترکیب می‌شود، این ماده اجازه می‌دهد تا چگالی شار مغناطیسی زیر نقطه اشباع باقی بماند و اطمینان حاصل شود که آرمیچر متحرک بدون چسبندگی مغناطیسی باقی می‌ماند-حتی زمانی که جریان بار به ده برابر مقدار نامی خود می‌رسد. مقاومت ضربه‌ای هسته آرمیچر یک رله ولتاژ بالا اساساً مربوط به «استقامت- بی‌رحمانه نیرو» نیست، بلکه بیشتر به حصول اطمینان از این است که شار مغناطیسی مسیر روشنی دارد که باید طی شود{10}}نه اشباع و نه راکد-در لحظه ضربه باقی بماند. این قابلیت به طور کامل به تعامل هم افزایی بین منحنی B{13}H ماده و طراحی ساختاری متکی است.

قابلیت سرکوب قوس و سوئیچینگ در نهایت به سیستم تماس بستگی دارد. در نتیجه، قابلیت اطمینان سیستم تماس با دقت ساخت قطعات فلزی آرمیچر رله EV تعیین می شود. صافی هسته آرمیچر باید در 0.02 میلی متر کنترل شود و زبری سطح آن (Ra) نباید از 0.8 میکرومتر تجاوز کند. حتی کوچکترین تاب خوردگی می تواند منجر به ناهماهنگی تماس شود، که باعث می شود قوس در حین سوئیچ به یک طرف منحرف شود و در نتیجه فرسایش تماس حاصل شود. فاصله در قالب مهر زنی معمولاً بین 3 تا 5 درصد ضخامت مواد تعیین می شود. پس از فرآیند خالی کردن، قطعات باید برای کاهش تنش های داخلی، جدا شده و بازپخت شوند، در نتیجه از تغییر شکل تدریجی در طول مونتاژ بعدی جلوگیری می شود. تحمل موقعیت برای سوراخ های نصب به شدت در ± 0.1 میلی متر کنترل می شود. عدم رعایت این تلرانس می‌تواند منجر به کج شدن هسته آرمیچر پس از مونتاژ شود که منجر به فشار تماس ناهموار و گرمای بیش از حد موضعی-شرایطی می‌شود که در نهایت باعث خرابی دستگاه می‌شود.

عملیات سطح به عنوان محافظ نهایی برای-قابلیت اطمینان طولانی مدت هسته آرمیچر عمل می کند. صفحات آرمیچر در رله های EV معمولا از آهن خالص ساخته می شوند که ضعف اصلی آن حساسیت آن به اکسیداسیون است. از آنجایی که زنگ به عنوان یک عایق الکتریکی عمل می کند، وجود آن باعث افزایش شکاف هوای مغناطیسی در مدار و کاهش نیروی جاذبه مغناطیسی می شود. در عمل مهندسی، اجزاء معمولاً با نیکل یا روی اندود می شوند. ضخامت آبکاری به طور خاص در محدوده 3 تا 8 میکرومتر{6}}، بیشتر یا مساوی 5 میکرومتر برای محیط‌های عملیاتی استاندارد و بزرگ‌تر یا مساوی 8 میکرومتر برای محیط‌های خورنده کنترل می‌شود. علاوه بر محافظت در برابر زنگ، آبکاری برای کاهش مقاومت تماس نیز عمل می کند، زیرا اکسیدهای نیکل و روی رسانایی الکتریکی بسیار بالاتری نسبت به اکسیدهای آهن از خود نشان می دهند. در آزمایش‌های خوردگی اسپری نمک، یک لایه آبکاری مناسب باید بیش از 1000 ساعت در معرض قرار گرفتن بدون نشان دادن علائم «زنگ قرمز» مقاومت کند. خرابی در هسته آرمیچر یک رله ولتاژ بالا{14}به ندرت در اولین سیکل فعال سازی آن ایجاد می شود. در عوض، معمولاً با شروع خوردگی در سوراخ‌های میکروسکوپی در لایه آبکاری شروع می‌شود، که منجر به افزایش تدریجی عدم تمایل مغناطیسی و کاهش یک ساله-یک ساله جاذبه مغناطیسی{17}}فرایند زوالی می‌شود که اغلب تا قبل از عملیات بعدی شناسایی نمی‌شود{18}.

پنج قابلیت هسته‌ای-رله‌های DC ولتاژ بالا-مقاومت در برابر ولتاژ بالا-استقامت بار، مقاومت در برابر ضربه، سرکوب قوس و ظرفیت شکست-در نهایت بر روی یک جزء واحد همگرا می‌شوند: آرمیچر. ترکیب مواد خواص مغناطیسی را دیکته می کند. دقت تراز تماس را تعیین می کند. و آبکاری سطح تضمین می کند که-قابلیت اطمینان طولانی مدت-هر کدام ضروری است. در پاسخ به تقاضای پلتفرم‌های 800 ولت و گرایش به-شارژ فوق‌العاده سریع، انتخاب مواد و فرآیندهای تولید از رویکردی مبتنی بر تجربه{10}}به رویکرد مبتنی بر شبیه‌سازی تغییر می‌کند. آنالیز مدار مغناطیسی المان محدود و جبران عقب ماندگی فنری اکنون به یک روش استاندارد در طراحی تبدیل شده است.

1. چه ماده ای برای آرماتور مغناطیسی نرم برای رله EV استفاده می شود؟

آرمیچرهای رله EV معمولاً از آهن- با خلوص بالا یا آهن مغناطیسی نرم به دلیل نفوذپذیری مغناطیسی بالا و اجباری کم آنها ساخته می‌شوند.

2. چرا آهن خالص برای آرماتور آهن خالص برای رله EV ترجیح داده می شود؟

آهن خالص مغناطیس‌زدایی و مغناطیس‌زدایی سریع را فراهم می‌کند و عملکرد سوئیچینگ قابل اعتماد را در رله‌های{0}DC ولتاژ بالا تضمین می‌کند.

3. چه آبکاری در صفحه آرمیچر متحرک برای رله EV استفاده می شود؟

آبکاری نیکل و روکش روی معمولاً برای بهبود مقاومت در برابر خوردگی و عملکرد مغناطیسی طولانی مدت- استفاده می شود.

با ما تماس بگیرید