電磁リレーは、産業用制御およびオートメーション システムの基本的な電気コンポーネントとして、電磁変換メカニズムで動作します。電磁リレーのコアは永久磁石でなければならないかという問題については、電磁原理と構造設計の観点から分析すると、従来の電磁リレーのコイル軟鉄コアには永久磁石を使用できないことが明確に結論付けられています。代わりに、制御可能な磁化と急速な消磁を実現するために、軟磁性材料で作られた電磁コアを採用する必要があります。
電磁リレーは、コイルに流れる電流を切り替えてアーマチュアを駆動して接点を開閉することによって磁界を生成または除去します。ストレートコイルのコアに永久磁石を使用すると、磁界が永久に存在することになり、磁気の有無を電流で制御することができなくなり、リレーの核心である「スイッチングを制御する」という機能が失われてしまいます。したがって、電磁リレーのコアは構造設計において、硬磁性や永久磁石の特性ではなく、良好な軟磁性の特性を備えている必要があります。
リレーコア材料のコア技術要件
まず、リレーのコア材質は軟磁性系に属していなければなりません。軟磁性材料は、磁場を印加すると急速に磁化され、磁場が除去されると急速に消磁することができる材料です。これらの材料は、高い透磁率、低い保磁力、および非常に低い残留磁気を特徴としています。一般的な用途には、ケイ素鋼板や高純度電気純鉄などがあります。{3}リレー用の軟磁性鉄心では、高い透磁率（通常は 5000 μ 以上）により、磁気回路の効率が向上し、励磁電流が低減され、消費電力と発熱が低減されます。
第二に、残留磁化は極めて低いレベルで制御されなければなりません。普通鋼や硬磁性材料など、冷間圧造純鉄芯材の残留磁気が大きい場合、電源遮断後は磁界を完全に除去することができません。アーマチュアが確実にリセットできず、接点の固着や遅れが発生する場合があります。この現象は、産業用制御リレーで特に敏感です。したがって、産業用制御リレーの鉄心の材料選択は、低残留磁気 (通常 0.1T 未満) の要件を満たす必要があります。
また、永久磁石の使用は厳禁です。永久磁石は一度磁化されると、コイル電流の変化によって変化しない本質的に安定した磁気を持ちます。これは、電流に依存して磁界を制御する電磁リレーの設計ロジックと矛盾します。リレーの鉄芯構造に永久磁石を導入すると、電磁駆動システムの制御性が損なわれ、リレーが予期したとおりに非通電および解放できなくなる可能性があります。-
代表的な材料システムと技術の比較
実際の工学では、電気技師の純鉄コアは通常、高純度の電気純鉄または特殊な軟磁性合金を使用します。{0}不純物含有量が低く、磁気特性が安定しているため、精密リレー構造に広く使用されています。これらの材料は、冷間加工または熱処理後、優れたヒステリシス ループ特性を実現できます。
一方、通常の棒鋼や永久磁石、銅などはリレーの鋼芯としては不向きです。鋼は高い機械的強度を持っていますが、高いヒステリシス損失と重大な残留磁束の問題があり、リレーの高速応答要件を満たしていません。一方、銅はほぼ非磁性であるため、効果的な磁気回路を形成できません。-
加工技術に関しては、DT4Cリレー鉄心冷間鍛造や冷間鍛造リレーコア加工が徐々に主流になりつつあります。冷間圧造または冷間鍛造技術により、寸法の一貫性と表面密度が向上し、後続の加工中の応力集中が軽減され、材料の元の磁気特性が維持されます。純鉄リレー コアおよび類似の製品の場合、安定した磁気特性を確保するには、冷間加工とその後の応力除去焼きなましを適切に制御することが重要です。-
構造設計とサポートコンポーネントの調整
電磁リレーの磁気回路には、リレーコアの冷間圧造体だけでなく、コイルや磁気伝導構造体も含まれます。リレー コイル コアとコイルは一体となって完全な磁気回路システムを形成し、その形状、エア ギャップ サイズ、アーマチュアの取り付け精度はすべて、吸引曲線とリリース特性に影響を与えます。コアピンやリレーピンなどの補助部品はサイズが小さいですが、磁気回路の閉鎖や機械的な位置決めに重要な役割を果たします。
リレー用軟磁性鉄心の設計では、次の要素を考慮する必要があります。
1. 透磁率と飽和磁束密度をコイルの巻き数に合わせる。
2. 停電後の残留吸引力を防止する残留磁気制御。
3. 組立精度を確保するための表面粗さと寸法公差。
4. 長期信頼性を向上させるための酸化防止および腐食防止処理-。-。-
産業用制御アプリケーションでは、リレーは頻繁なスイッチング動作に耐える必要があります。純鉄心材の内部応力が完全に解放されないと磁気性能の変動につながります。したがって、量産では通常、アニーリングを他のプロセスと組み合わせて、微細構造を安定させ、製品の一貫性を確保します。軟磁性鉄心長期使用中のリレー用。-
よくある質問
1. 冷間圧造用純鉄芯の材質は何ですか?
ほとんどの製品は、電気純鉄、DT4 純鉄、または軟磁性合金で製造されています。これらの材料は透磁率が高く、残留磁気が低いためです。
2. DT4Cリレーコアと通常のスチールコアの違いは何ですか?
DT4C リレー コアは、通常の炭素鋼コアよりも大幅に優れた磁気性能、低い残留磁気、より安定したスイッチング動作を提供します。
3. 電磁リレー用コイルコアのカスタマイズは可能ですか？
はい。寸法、磁気特性、表面処理要件、アセンブリ構造に応じてカスタマイズできます。
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