Δομικός ορισμός και βελτιστοποίηση σχεδίασης πηνίου ρελέ μετασχηματιστή Yoke

Ωστόσο, σε πρακτικές εφαρμογές μηχανικής, λόγω των διαφορετικών δομών του πυρήνα, όπως οι ελασματοποιημένοι πυρήνες, οι τυλιγμένοι πυρήνες και οι διπλωμένοι ανοιχτοί πυρήνες, η συγκεκριμένη θέση και έκταση του λαιμού ζυγού ρελέ δεν είναι απολύτως συνεπής σε διαφορετικές δομές. Για παράδειγμα, στους παραδοσιακούς ελασματοποιημένους πυρήνες, η περιοχή των φύλλων από χάλυβα πυριτίου με αυλακώσεις V-συνήθως θεωρείται ως τμήμα Σφράγισης λαμαρίνας πλάκας με ζυγό. Αυτές οι κατασκευές συχνά συναρμολογούνται μετά την εγκατάσταση των περιελίξεων, έχοντας έτσι ένα σχετικά σαφές δομικό όριο. Σε δομές τυλιγμένου ή διπλωμένου πυρήνα, επειδή το μαγνητικό κύκλωμα είναι συνεχές και χωρίς εμφανή τμήματα, η θέση του εξαρτάται περισσότερο από την κατανομή της πυκνότητας της μαγνητικής ροής.

Στην πρακτική της μηχανικής, μια πιο λογική μέθοδος διαίρεσης βασίζεται στην πυκνότητα μαγνητικής ροής, καθορίζοντας το όριο μεταξύ της ονομαστικής πυκνότητας μαγνητικής ροής της στήλης πυρήνα και περίπου 1,15 φορές αυτής της πυκνότητας από την περιοχή εκκίνησης του ζυγού πηνίου ρελέ. Αυτή η διαίρεση που βασίζεται- στην ηλεκτρομαγνητική απόδοση αντικατοπτρίζει με μεγαλύτερη ακρίβεια τον ρόλο των διαφορετικών περιοχών στο μαγνητικό κύκλωμα, συμβάλλοντας στη βελτιστοποίηση των παραμέτρων σχεδιασμού. Ειδικά σε τρισδιάστατες δομές πυρήνα τυλιγμένης{4}, αυτή η περιοχή συνήθως θεωρείται ότι βρίσκεται πάνω από τη στήλη του πυρήνα και στην περιοχή βρόχου μαγνητικής ροής, που συχνά εκτείνεται προς τα έξω από την εσωτερική κάμψη του πλαισίου.

Όσον αφορά τη βελτιστοποίηση σχεδιασμού, οι διαστάσεις του Yoke Mount Kit for Relay έχουν σημαντικό αντίκτυπο στην απόδοση του μετασχηματιστή. Λαμβάνοντας ως παράδειγμα τον πολυστρωματικό μετασχηματιστή πυρήνα τύπου S13, η κατάλληλη αύξηση της-διατομής μπορεί να μειώσει αποτελεσματικά τις απώλειες χωρίς-φορτίο. Αυτή η αρχή έγκειται στο γεγονός ότι η αύξηση της διατομής-μειώνει την πυκνότητα της μαγνητικής ροής, μειώνοντας έτσι την υστέρηση και τις απώλειες δινορευμάτων. Σε πραγματικές δοκιμές, η προσθήκη αρκετών φύλλων από πυριτιούχο χάλυβα στην άνω περιοχή Yoke Metal Parts of Relays μείωσε σημαντικά τις απώλειες χωρίς-φορτίο, αποδεικνύοντας τον σημαντικό ρόλο του σχεδιασμού στη βελτιστοποίηση-εξοικονόμησης ενέργειας.

Για διπλωμένους ανοιχτούς πυρήνες, τα δομικά τους χαρακτηριστικά περιορίζουν τις μεθόδους βελτιστοποίησης για το Yoke for Electromagnetic Relay. Επειδή αυτή η δομή σχηματίζεται με κάμψη ή διάτμηση, η συνέχεια του μαγνητικού κυκλώματος είναι ισχυρή, αλλά μπορεί να εισαχθούν πρόσθετες απώλειες κατά την επεξεργασία. Για παράδειγμα, η πολλαπλή κάμψη αυξάνει την τοπική καταπόνηση και την υποβάθμιση της μαγνητικής απόδοσης. Επομένως, στο σχεδιασμό, μέθοδοι όπως η μείωση των διεργασιών κάμψης και η χρήση κατάλληλων θέσεων διάτμησης μπορούν να ληφθούν υπόψη για τη μείωση των απωλειών. Επιπλέον, η τοποθέτηση του ανοίγματος στον άνω μεταλλικό σκελετό Yoke για την περιοχή Relay και η βελτιστοποίηση της δομικής μορφολογίας του (όπως ο σχεδιασμός ζυγού τύπου D) συμβάλλει στη βελτίωση της απόδοσης χωρίς-φόρτιση, ενώ παράλληλα διασφαλίζει τη σκοπιμότητα της κατασκευής.

Σε πρακτικές εφαρμογές, το εάν θα «αυξηθεί η πλάκα καθαρού σιδήρου του Relay Yoke» θα πρέπει να σταθμίζεται με βάση τους γενικούς σχεδιαστικούς στόχους. Για σχέδια που δεν πληρούν-απαιτήσεις απώλειας φορτίου, η τυφλή αύξηση της διατομής-μπορεί όχι μόνο να αυξήσει το κόστος υλικού αλλά και να επηρεάσει την εξωτερική δομή του εξοπλισμού. Ως εκ τούτου, η βελτιστοποίηση θα πρέπει να εξετάζει διεξοδικά την κατανομή της πυκνότητας της μαγνητικής ροής, τη χρήση υλικών και τις διαδικασίες κατασκευής, αντί να επιδιώκει απλώς την αύξηση της-διατομής.

Επιπλέον, η δομή του πυρήνα περιλαμβάνει βοηθητικά εξαρτήματα όπως συνδετήρες και εξαρτήματα μόνωσης. Αν και αυτές οι δομές δεν συμμετέχουν άμεσα στην αγωγιμότητα του μαγνητικού κυκλώματος, παίζουν σημαντικό ρόλο στη συνολική σταθερότητα και ασφάλεια. Οι συνδετήρες χρησιμοποιούνται για τη διατήρηση της μηχανικής σταθερότητας των ελασμάτων του πυρήνα και την πρόληψη κραδασμών ή μετατόπισης κατά τη λειτουργία. Τα μονωτικά εξαρτήματα χρησιμοποιούνται για την απομόνωση εξαρτημάτων με διαφορετικές δυνατότητες ώστε να διασφαλίζεται η ασφαλής λειτουργία του εξοπλισμού. Αυτές οι βοηθητικές κατασκευές, μαζί με την πλάκα και τη στήλη του πυρήνα, αποτελούν ένα πλήρες σύστημα πυρήνα.