Toroidní a obdélníková magnetická jádra – Yudzhen
Magnetická jádra, vyrobená ze speciálních elektroocelí navinutím ocelové pásky, mají vysokou magnetickou permeabilitu. Použití kroucených magnetických jader toroidního a obdélníkového (se zaoblenými rohy) tvaru umožňuje výrobu transformátorů s vysokým činitelem účinnosti, minimálními ztrátami rozptylem, minimální úrovní elektromagnetického rušení a řadou dalších výhod. Navíc díky menším hmotnostním a rozměrovým parametrům ve srovnání s jinými typy magnetických jader se stejnou magnetickou permeabilitou umožňují výrobu kompaktnějších transformátorů a tlumivek s menší hmotností a tím i nižšími materiálovými náklady na jejich výrobu.
Toroidní jádro má ideální tvar pro konstrukci transformátoru s minimálním množstvím materiálu. Kvalita oceli zajišťuje nízkou magnetostrikci a nízké ztráty rozptylem. Tím je téměř zcela odstraněno pozadí a hluk spojený s provozem klasických transformátorů.
Zakázková výroba magnetických jader
Yudzhen LLC vyrábí toroidní a obdélníková magnetická jádra pro transformátory a tlumivky z různých typů elektrotechnické anizotropní oceli o tloušťce 0,08-0,3 mm a šířce 8 až 50 mm. Toroidní jádra s výškou (h) větší než 50 mm jsou sestavena ze dvou nebo více jader. Maximální vnější průměr (D) magnetického obvodu je 320 mm.
Navíjení toroidních magnetických jader se provádí na široké škále trnů. Je možné vyrábět jádra o zakázkových rozměrech d a D, po vývoji a výrobě nástrojů pro jejich výrobu.
Společnost má také zařízení pro navíjení obdélníkových magnetických jader. Obdélníková kroucená jádra nejsou v některých případech svými vlastnostmi horší než toroidní jádra a používají se například k výrobě proudových transformátorů s velkým vnitřním oknem.
Výhody toroidních transformátorů
Vyšší účinnost Toroidních transformátorů je dosaženo velmi nízkými ztrátami v toroidním jádru. Typické hodnoty ztrát jsou 1,05-1.2 W/kg při indukci 1,7 T a frekvenci 50/60 Hz. Tím je zajištěn velmi nízký magnetizační proud, který přispívá k dobré tepelné zatížitelnosti toroidního transformátoru. Vyšší magnetická indukce kroucených toroidních jader je způsobena použitím vysoce kvalitních ocelí a homogenitou (absence mezer) po celé délce závitů a také tím, že vektor magnetického toku v magnetickém obvodu se shoduje se směrem válcování ocelové pásky, ve které má vysokou magnetickou permeabilitu. Schopnost rovnoměrně rozmístit vinutí po celém povrchu jádra také umožňuje výrazně snížit ztráty rozptylem a snížit aktivní odpor vinutí snížením délky drátu, což následně vede ke zvýšení faktoru účinnosti.
Menší objem a hmotnost jsou způsobeny tím, že toroidní jádro má ideální prstencový tvar a umožňuje použití minimálního množství materiálu pro jeho výrobu při zachování vysoké magnetické permeability. Toho je dosaženo efektivnějším využitím celého objemu magnetického obvodu, na rozdíl od jiných typů jader. Optimální výpočet vinutí a jejich efektivní uspořádání po celé ploše jádra také zkracuje délku drátu, což vede ke snížení jejich rozměrů a hmotnosti.
Úspora energie při provozu transformátorů na toroidních jádrech dosahuje 86 % naprázdno a 36 % při provozu pod zátěží. A pokud vezmeme v úvahu důležitost počáteční účetní hodnoty transformátoru, není to vše. Mezinárodní názor, že výroba energie má dopad na životní prostředí, vedl k neustálému zvyšování cen energií.
Použití toroidních transformátorů namísto konvenčních transformátorů s laminovanými jádry z jednotlivých ocelových plátů přináší výrazné úspory energie. Obvykle se náklady na nákup toroidních transformátorů vrátí prostřednictvím úspor energie v průběhu dvou až tří let provozu.
Flexibilita velikosti toroidních transformátorů je oproti běžným transformátorům s vrstvenými jádry zajištěno použitím toroidních jader vyrobených ve vlastních provozech na kvalitních elektrických žíhacích pecích. To nám umožňuje vyrábět vysoce kvalitní jádro prakticky libovolného průměru a výšky. Naši specialisté mohou na zakázku navrhnout toroidní transformátor tak, aby přesně zapadl do omezeného prostoru, což je obvykle nemožné dosáhnout s konvenčními transformátory.
Jednoduchá a rychlá instalace transformátory s výkonem do 1 kVA, vyrobené na bázi toroidních jader, se provádějí pomocí jedné (nebo dvou – nahoře a dole) středící plastové podložky (nebo kovové podložky s ochranným pryžovým těsněním) a montážního šroubu procházejícího středovým otvorem toroidního transformátoru.
Nižší hladina hluku. Vzhledem k tomu, že jádra Yudzhen LLC jsou vyrobena z pevného pásu vysoce kvalitní oceli a svařena na obou stranách, jejich konstrukce neobsahuje žádné vzduchové mezery nebo další ocelové desky, které by mohly vytvářet vibrace. Tuto stabilitu udržuje i měděné vinutí, které těsně obepíná celý obvod jádra. Kvalita oceli zajišťuje nízkou magnetostrikci a nízké ztráty svodem. Tato kombinace vlastností téměř úplně eliminuje brum a šum pozorovaný u konvenčních transformátorů a toroidních transformátorů od výrobců používajících méně kvalitní ocel.
Nízký rozptyl Při výběru transformátoru je často důležitým kritériem pro konstruktéry elektronických zařízení, která jsou citlivá na vnější vlivy elektromagnetických polí, protože se může stát jejich zdrojem. Toroidní transformátory vyrobené společností Yudzhen LLC mají o 85. 95 % menší rozptyl než konvenční transformátory. Tohoto nízkého rozptylu je dosaženo rovnoměrným rozložením vinutí po celém povrchu toroidního jádra.