W elektronicznych układach sterowania pojazdów nowych źródeł energii-przekaźniki prądu stałego wysokiego napięcia odgrywają niezastąpioną rolę bariery bezpieczeństwa. W miarę jak platformy napięciowe pojazdów ewoluują w stronę napięcia 800 V i jeszcze wyższego, w centrum uwagi branży znajduje się technologiczne unowocześnianie samych przekaźników. Jako kluczowy materiał funkcjonalny mechanizmu elektromagnetycznego przekaźnika, wydajność rdzenia przekaźnika EV bezpośrednio określa skuteczność działania przekaźnika, stabilność działania i-długoterminową niezawodność.
Tradycyjne przekaźniki samochodowe są stosowane głównie w obwodach niskiego-napięcia, takich jak wycieraczki przedniej szyby, szyby i światła, z zakresem napięcia wynoszącym zaledwie 12-48 V. Natomiast napięcie w obwodzie głównym pojazdów nowych energii zwykle przekracza 200 V, samochodów osobowych zwykle przekracza 370 V, a autobusów osiąga ponad 500 V. Ten skok w poziomach napięcia stawia drastycznie inne wymagania techniczne w stosunku do płaskiego rdzenia dla przekaźników EV: odporność na wysokie napięcie, obciążalność, odporność na wstrząsy, silne tłumienie łuku i wysoka zdolność wyłączania to pięć podstawowych wskaźników. Wśród nich szczególnie istotna jest zdolność tłumienia łuku,-łuk-o wysokim napięciu generowany w momencie otwierania i zamykania styków przekaźnika jest głównym czynnikiem wpływającym na jego żywotność. Obecne rozwiązania głównego nurtu wykorzystują technologie gaszenia-łuku-wypełnionego gazem, takie jak wodór i azot, w połączeniu ze strukturami wytwarzającymi łuk elektromagnetyczny. Stawia to niezwykle wysokie wymagania w zakresie intensywności indukcji magnetycznej nasycenia, koercji i stabilności przenikalności magnetycznej materiału rdzenia w układzie obwodu magnetycznego.
Na poziomie strukturalnym sekcja napędu elektromagnetycznego-przekaźnika prądu stałego wysokiego napięcia zazwyczaj składa się z cewki, żelaznego rdzenia i twornika. Wśród nich płaski rdzeń do przekaźników EV, ze względu na swoją zwartą konstrukcję i wysoką wydajność obwodu magnetycznego, jest coraz szerzej stosowany w modułowej i lekkiej konstrukcji przekaźników nowej-generacji. Płaska konstrukcja nie tylko pomaga zmniejszyć przestrzeń zajmowaną w układzie pojazdu, ale także poprawia wykorzystanie strumienia magnetycznego, zapewniając w ten sposób wystarczające przyciąganie elektromagnetyczne bez zwiększania zużycia energii przez cewkę. Ma to ogromne znaczenie dla spełnienia długoterminowego-trendu technologicznego „lekkich i-energooszczędnych” przekaźników w pojazdach nowych źródeł energii.
Zwiększona złożoność kształtu żelaznego rdzenia znajduje bezpośrednie odzwierciedlenie w procesie produkcyjnym. Obecnie w przemyśle zazwyczaj stosuje się precyzyjne tłoczenie do obróbki żelaznego rdzenia przekaźnika i powiązanych z nim elementów zginanych. Wyzwanie produkcyjne części gnącej z żelaznym rdzeniem do przekaźnika EV polega na zapewnieniu dokładności wymiarowej i-jakości przekroju poprzecznego przy jednoczesnym zapewnieniu, że na właściwości magnetyczne materiału nie mają wpływu naprężenia technologiczne. Czyste żelazo, ze względu na wysoką przenikalność magnetyczną, wysoką intensywność indukcji magnetycznej w nasyceniu i względną kontrolę kosztów, stało się głównym materiałem do produkcji żelaznych rdzeni przekaźników wysokiego-prądu stałego. Jednakże czyste żelazo jest wrażliwe na naprężenia obróbcze. Niewłaściwa kontrola procesów zginania i ścinania podczas tłoczenia może prowadzić do degradacji magnetycznej, co wpływa na niezawodność załączania i rozłączania przekaźnika.
Co więcej, podstawowe elementy kompletnego układu obwodów magnetycznych często występują w wielu postaciach. Od twornika po stały rdzeń, od płytki magnetycznej po nabiegunnik, wiele komponentów musi współpracować, aby kierować i przekształcać strumień magnetyczny. Rdzeń tłoczący do przekaźników nowej energii obejmuje różne typy, w tym rdzenie tłoczone, rdzenie laminowane i rdzenie o nieregularnym kształcie. W miarę rozwoju nowych przekaźników energetycznych w kierunku wyższych napięć, wyższych prądów i dłuższej żywotności, zgodność wymiarowa tłoczonych rdzeni, kontrola zadziorów na krawędziach i stabilność właściwości magnetycznych po obróbce cieplnej są kluczowymi czynnikami technologicznymi decydującymi o ostatecznej jakości przekaźnika.
Ostatecznie na poziomie materiału skupiono się na czystości i właściwościach magnetycznych. Rdzeń z czystego żelaza dla przekaźników EV to podstawowa gwarancja osiągnięcia wysokiej niezawodności w przekaźnikach prądu stałego-wysokonapięciowego. Czyste żelazo przemysłowe charakteryzuje się wysoką indukcją magnetyczną nasycenia (około 2,15 T) i niską koercją, co pozwala na wygenerowanie wystarczająco dużego przyciągania elektromagnetycznego przy stosunkowo małym prądzie wzbudzenia i szybkie rozmagnesowanie po zaniku zasilania, zapewniając niezawodne rozłączenie styków przekaźnika. Szczególnie w przypadku awarii pojazdów ratowniczych wymagających ekstremalnego przerwania dużych prądów, doskonałe właściwości magnetyczne rdzenia z czystego żelaza bezpośrednio wpływają na to, czy przekaźnik może skutecznie zakończyć swoje działanie ochronne, zapobiegając poważnym wypadkom związanym z bezpieczeństwem, takim jak zwarcie akumulatora i pożar.
Ogólnie rzecz biorąc, przekaźniki-wysokonapięciowego prądu stałego rozwijają się w kierunku zmniejszenia masy, efektywności energetycznej, inteligencji i niższych kosztów. Wydajna konstrukcja układu obwodu magnetycznego, ciągła optymalizacja wydajności rdzenia z czystego żelaza w materiałach przekaźników EV oraz udoskonalona kontrola procesów tłoczenia i obróbki cieplnej stanowią trzy główne kierunki rozwoju technologii przekaźników. Jako najbardziej podstawowy nośnik fizyczny i ośrodek strumienia magnetycznego, jakość i wydajność materiału rdzenia z czystego żelaza przesunęły się zza kulis na pierwszy plan, stając się ważnym punktem odniesienia do pomiaru ogólnej jakości przekaźników.
Aby uzyskać więcej informacji na temat zaleceń dotyczących wyboru, porównań procesów i najnowszych trendów branżowych dotRdzeń tłoczący do przekaźników nowej energii, prosimy o kontakt.
Skontaktuj się z nami
