Это детали или целый комплект деталей, которые служат для прохождения магнитного потока, движущегося под воздействием электрического тока. Магнитопровод входит в состав устройств, по обмоткам которых и движется ток. В конструкции трансформатора данные элемент – один из главных компонентов. Также он является составной частью различных реле, контакторов, дросселей, генераторов и деталей других аналогичных типов. Его основное свойство – высокая магнитная проницаемость, высокое значение удаленного сопротивления и слабая задерживающая коэрцитивная сила. При производстве магнитопроводов важно учитывать эти свойства.
Вещества, входящие в конструкцию этих деталей, можно разделить по двум характеристикам:
- слабомагнитные
- сильномагнитные
Для определения этих свойств используется термин «магнитная проницаемость». Именно это понятие определяет зависимость магнитной индукции от величины приложенной напряженности.
Магнитопроводы бывают следующего типа:
- шихтованный
- витой
- порошковый
Витой магнитопровод
Данный тип этой специализированной детали создается из ленточной стали. В ней обязательно должна присутствовать кремниевая присадка. Именно она влияет на понижение магнитных потерь. Электротехническая сталь чаще берется толщиной 0,2 мм. Они бывают – ленточные и спиральные. Кроме того, магнитопроводы данного вида, в свою очередь, можно разделить на два типа: разрезные и нерезные.
Магнитопроводы разрезного типа используются, например, для низкочастотных трансформаторов, наличие воздушного зазора в них обязательно. Разрезные имеют более низкие магнитные характеристики, чем неразрезные. Огибание магнитным потоком воздушного зазора происходит за счет использования соседних несущих дорожек. Разрезание компонентов этой детали – серьёзный процесс, от которого зависит дальнейшее качество работы компонента. Если технология нарушена, то могут измениться магнитные свойства детали, вероятно образование слоя, который называют короткозамыкающим. Он направлен внутрь так называемого сердечника (внутренний стержень) с измененной кристаллической структурой. Это, в свою очередь, станет причиной для вихревых потоков. Плотную намотку сердечника обеспечивают специальные вкладыши из гетинакса или плотного дерева. Их стоит прокладывать в местах перегибов. Этот магнитный элемент разрезают разными способами, например: абразивами, фрезерованием и др. Торцы шлифуют для уменьшения зазоров.
Если говорить о конструкции витого магнитопровода в общем, то она должна быть жесткой, чтобы гарантировать надежное крепление. Если во время эксплуатации изделия начнётся деформация, то это негативно повлияет на индукцию трансформаторной стали. Чтобы избежать воздействия влаги, их подвергают обязательной пропитке специальным клеящим материалом или иным пропитывающим составом. Чтобы избежать разматывания витого магнитопровода, он скрепляется с помощью сварки. Для изготовления магнитных усилителей используют кольцевые витые магнитопроводы. Их применение позволяет создавать обмотки большого диаметра.
И ленточные, и спиральные магнитопроводы могут быть стержневого или броневого типа. От ленты стали отрезают полосы необходимого размера (ширины). Иногда соединяют несколько листов, чтобы получить необходимую ширину для детали. Стыковка всегда происходит внахлест. Ещё одна из особенностей производства витого магнитопровода, связанная со стыковкой материала, – это соединение по косой плоскости, но с равномерным распределением зазоров.
Процесс изготовления витых магнитопроводов ленточного типа состоит из следующих этапов:
- материал проходит контроль на соответствие техническим условиям
- материал разрезается на ленты требуемой ширины
- ленты обезжиривают
- с лент снимают заусенцы
- промывка и обезжиривание лент
- нанесение изоляции
- навивка магнитопроводов
- отжиг
- пропитка магнитопроводов
Каждый из этапов имеет важность. Например, чтобы улучшить жесткость и влагостойкость – производится пропитка. На нашем предприятии применяется циклическая пропитка компаундами и лаками в специальных вакуумных котлах. Нагрев происходит для полимеризации пропиточного состава. Торцы разрезных магнитопроводов следует разрезать и обрабатывать дополнительно. Для резки используется абразивная обработка. Для удаления неровностей после разрезания торцы шлифуют. Также это уменьшает зазоры при сборке двух половин магнитопровода.
Если говорить о лучших магнитных характеристиках, то ими в большей степени обладают неразречные ленточные магнитопроводы (если сравнивать с разрезными ленточными и шихтованными). В последних присутствует частичное замыкание торцов и воздушный зазор. К недостаткам неразрезных ленточных магнитопроводов относят: сложность и трудоемкость намоточных работ. Специальные катушки для разрезных магнитопроводов производят на обычных намоточных станках.