متنوع

محث الفريتس

محث الفريتس

الفريت هي واحدة من المواد الأساسية الرئيسية المستخدمة في المحاثات والمحولات.

يتم استخدام الفريت الحثي لتوفير زيادة في نفاذية الوسط حول الملف لزيادة محاثة المحرِّض.

تستخدم الفريتات على نطاق واسع في تكنولوجيا الحث لتحسين أداء المحرِّض.

ما هو الفريت؟

الفريت هي مادة مغناطيسية أساسها الحديد على شكل سيراميك.

تصنع الفريتات من مسحوق ويمكن بالتالي تصنيع نوى الفريت المستخدمة في المحاثات والتطبيقات الأخرى في مجموعة متنوعة من الأشكال وفقًا للمتطلبات.

يمكن تصنيف Ferrites ، أو كما تُعرف أيضًا بالمواد المغناطيسية الحديدية ، إلى فئتين بناءً على الإكراه المغناطيسي ، أو استمرار المغناطيسية الداخلية:

  • حديدي ناعم: الفريتات اللينة عبارة عن مواد من الفريت قادرة على عكس قطبية مغنطتها بسهولة دون الحاجة إلى قدر كبير من الطاقة لعكس القطبية المغناطيسية. هذا يعني أنه لا يوجد سوى فقدان صغير نسبيًا للطاقة.

    تتمتع الحديدات اللينة أيضًا بمقاومة كهربائية عالية ، وبالتالي ، عند استخدامها في المحاثات والمحولات ، تكون خسائر التيار الدوامة منخفضة أيضًا.

    غالبًا ما تُصنع الفريتات اللينة من مزيج من أكاسيد الحديد أو النيكل أو الزنك أو المنغنيز. مغناطيس المنغنيز والزنك والنيكل والزنك هي أكثر مغناطيسات الفريت الناعمة شيوعًا. نتيجة لمقاومتها العالية ، تُستخدم الفريتات اللينة على نطاق واسع في قلب المحاثات أو المحولات لأنها تؤدي إلى الحد الأدنى من فقدان الطاقة.

    يتم قبول الفرات الناعمة عمومًا على أنها تلك التي لديها قوة قسرية أقل من 1 كيلو أمبير.

  • حديد صلب: يمكن أيضًا تسمية الفريت الصلب بالمغناطيس الدائم. يحتفظون بقطبية مغناطيسهم بمجرد إزالة المجال الممغنط ، أي لديهم مستوى عالٍ من الثبات.

    عادة ما تصنع مغناطيس الفريت الصلب من أكاسيد الباريوم أو الحديد أو السترونتيوم. إنها رخيصة الثمن وهي المغناطيسات المستخدمة في عدد كبير من التطبيقات ، ولكن يمكن رؤيتها بشكل شائع في تطبيقات مثل المغناطيسات المنزلية القياسية (مثل مغناطيس المطبخ).

    بشكل عام ، تعتبر الفريتات الصلبة هي تلك التي تزيد فيها مستويات الإكراه عن 10 كيلو أمبير / م.

الفريتات هي عمومًا مواد خاملة كيميائيًا قائمة على الحديد الخزفي. لديهم بشكل عام التركيب الكيميائي للصيغة XFe2O4 ، حيث X هي مادة انتقالية.


المعادن الانتقالية المستخدمة في الفريتس
اسم المعدنرمز معدني
كوبالتشارك
النحاسالنحاس
المنغنيزمينيسوتا
المغنيسيومملغ
نيكلني
الزنكZn

لتصنيع الفريتات المستخدمة في المحاثات والتطبيقات الأخرى ، يتم خلط قوى المعادن بنسب ثم طحنها لإعطاء حجم الحبوب المطلوب ثم ضغطها في الشكل.

يستلزم التلبيد تسخين المادة إلى حوالي 1150 درجة مئوية و 1300 درجة مئوية.

التلبيد هو عملية يتم فيها وضع مادة السيراميك المسحوقة في قالب لإعطائها الشكل المطلوب ثم تسخينها إلى درجة حرارة أقل من نقطة انصهار المادة. لقد وجد أن الذرات الموجودة في جسيمات المسحوق تنتشر عبر حدود الجسيمات ، بحيث تلتحم الجسيمات معًا. بهذه الطريقة يتم إنشاء عنصر واحد متصل.

قد لا يزال اللب الملبد من الفريت الحثي بحاجة إلى مزيد من التشطيب - قد يكون مؤرضًا لتوفير سطح مستوٍ جدًا للحالات التي تتطلب أنصاف التزاوج من اللب. تعتبر الأسطح المسطحة هنا ضرورية لضمان أن تكون فجوات الهواء في المحاثات أو المحولات ، وما إلى ذلك ، صغيرة قدر الإمكان.

تحتوي مادة الفريت النهائية على آلاف البلورات أو الحبيبات الصغيرة. عادة ما تكون هذه حوالي 10 ميكرومتر. يوجد داخل كل حبة أو بلورة العديد من المجالات المغناطيسية الأصغر التي يمكن أن يكون لها اتجاه عشوائي بعد التسخين. مع تطبيق مجال خارجي ، ستميل هذه المجالات إلى الاتجاه في نفس الاتجاه.

نفاذية الفريت

هناك العديد من المعلمات ذات الأهمية عند استخدام الفريت داخل محث. ومع ذلك ، فإن المعلمة الرئيسية لفريت المحرِّض هي النفاذية. يمكّن مستوى نفاذية الفريت الحثي المحرِّض من الحصول على محاثة أكبر بكثير مما لو تم استخدام قلب الهواء فقط.

تختلف نفاذية الفريت المستخدمة داخل المحرِّضات اختلافًا كبيرًا بين الأنواع المختلفة من الفريت. يمكن أن يكون لها مستويات نفاذية قد تتراوح بين 20 إلى أكثر من 15000 ، على الرغم من أن بعض المستويات المتخصصة جدًا قد تكون أعلى.

خسائر قلب الفريت المحرض

أحد المعلمات الرئيسية التي تهم المهندس الإلكتروني الذي يستخدم الحديد في المحاثات هي الخسائر الأساسية التي تظهرها واعتمادها على التردد.

يمكن التعبير عن الخسائر الأساسية في قلب الفريت بالطريقة التالية:

صج =صح + صه + صص

أين:
الكمبيوتر = إجمالي الخسارة الأساسية
Ph = خسارة التخلفية
Pe = خسارة التيار الدوامة
العلاقات العامة = الخسارة المتبقية

لقد وجد أن فقدان التخلفية يزداد خطيًا مع زيادة التردد والتدفق. يزداد فقدان تيار الدوامة بشكل كبير مع زيادة التردد والتدفق. ومع ذلك فقد وجد أن خسارة التباطؤ هي الخسارة الأساسية السائدة حتى التردد الذي يحدده أداء القلب. وفوق ذلك ، تسود خسارة التيار الدوامة.

لتحسين الأداء عالي التردد ، يجب أن يكون حجم الحبوب المستخدم في تحضير الفريت المستخدم للمحث صغيرًا ، كما يجب أن يكون الخليط المستخدم خاليًا من الشوائب.


شاهد الفيديو: طريقة كتابة اسمك واظهار العينين في برنامج الترومكس سهلة جداا (ديسمبر 2021).