電磁リレーの中核部品である磁気回路系において、コイル軟鉄心はかけがえのない重要な役割を果たしています。磁束を集中させ、低磁気抵抗経路を構築するコア磁気導体として、その設計はリレーの感度、動作信頼性、消費電力、さらには全体的な寿命に直接影響します。産業用制御に広く使用されている電磁リレーのコアであれ、各種精密機器のミニチュアリレーであれ、その設計には電磁性能、材料科学、機械加工、組立プロセスなどの要素を総合的に考慮する必要があります。
構造上の観点から、リレーのコイルコアは一般に、コイルの給電方式に基づいて、DC と AC の 2 つの主要なカテゴリに分類されます。 DCリレーは限られたスペース内で安定した磁気回路を形成するのに有利な円筒構造を採用することが多い。一方、AC リレーは、多くの場合、渦電流損失を抑制し、磁極に短絡リングを組み込んで磁気回路のチャタリングを排除し、AC ノイズを低減するために、積層されたケイ素鋼板で構成されています。-さまざまな磁気回路レイアウトの要件に対応するために、U- 字型の統合ヨーク構造、積層平板タイプ、または円筒形の設計も利用でき、吸引特性と設置スペースのバランスを考慮できます。
サイズ設計の観点から、純鉄製リレー コアの長さは通常、コイル サイズ、ターゲット感度、長期動作時の許容温度上昇によって決まります。- DC 製品は多くの場合、コイルの長さを長くすることで放熱を改善し、その結果、軟磁性鉄コアのプロファイルがより高くスリムになります。一方、円筒構造を採用したAC製品は、プロポーションが短く幅広になる傾向があります。経験によれば、長さ対直径の比率は 4 対 7 がリレー用の軟磁性鉄心に最適であり、磁気回路の効率と機械的安定性のバランスをとるのに役立ちます。積層型 AC 鉄心の場合、保磁力と鉄損を低減しながら材料の抵抗率と最大透磁率を向上させるために、シリコン含有量は通常 0.5% ～ 4.5% の間に制御されます。加工上の制限により、積層厚さは通常 0.35 mm ～ 0.55 mm の範囲内で選択されます。
磁極面の構造も動的性能に影響を与える重要な要素です。 DT4C 鉄心には通常、動作エアギャップでの透磁率を高めるためにポールシューが組み込まれています。それらの直径は通常、コア本体の直径の 1.6 ～ 2 倍です。ただし、ポールシューの面積とサイズを大きくすると吸引力は向上しますが、係合時間とリリース時間が長くなります。したがって、製品の完成後、エンジニアはポールシューの面積を適切に減らすことでリリース速度を向上させることがよくあります。 AC リレーでは、短絡リングを磁極面に追加して 2 つのセクションに分割する必要があります。大きい磁極面は小さい磁極面の約 2 ～ 3 倍のサイズになります。磁気脈動を低減し、動作の安定性を向上させるためです。
材料と表面処理も磁気特性と耐久性に直接影響します。コイル軟鉄コアには通常、高純度の軟磁石が使用されます。-適切な表面コーティングは腐食の防止に役立つだけでなく、磁気抵抗と吸引特性にも影響を与えます。したがって、通常の動作条件では、エンジニアリング設計では通常、クリアコーティング構造の要件を指定します。技術仕様には、熱処理後の残留磁化制御、ポールシューの表面粗さ、公差、バリ高さの制限も含まれており、磁気回路の性能への影響を避けるために、加工中にシリコンを含む潤滑剤の使用を禁止しています。梱包には、電気技師用純鉄芯の安全な輸送と保管を確保するために、帯電防止、防塵、圧縮-、腐食-対策も考慮する必要があります。
組み立て段階では、純鉄コアとヨークの間のリベット留めの品質が磁気回路の連続性にとって非常に重要です。プレスリベッティングまたはスピンリベッティングのどちらが使用されるかに関係なく、過剰なギャップによる磁気抵抗の増加を防ぐために、2 つのコンポーネント間の緊密な嵌合を確保する必要があります。接合状態を確認するには、金属組織断面分析が必要な場合があります。スピンリベット留めはメッキへのダメージが少なく、より高い接合力を提供しますが、その効率は比較的限られています。プレスリベット留めは強度と生産能力を向上させますが、磁気性能の低下やワイヤーフレームの損傷を防ぐために変形を注意深く制御する必要があります。同時に、電磁継電器のコイルコアと短絡リングの固定方法は、磁束分布に影響を与えることを防ぐために、磁極面に明らかな切れ目を作らないようにする必要があります。
自動組立を目的とした設計では、バニシング、ハンドリング、電気メッキ中に部品が変形するかどうかを事前に評価することも必要です。安定した積層品質を確保するには、積層部品の表と裏、および異なる金型からの元の部品を区別するために、エラー防止構造を使用する必要があります。-鉄心リレー部品がワイヤーフレームにリベット留めされた後は、確実にロックされた状態を維持する必要があります。アーマチュアとヨークの接触位置が変化し、電圧ドリフトが発生する可能性があります。高速自動生産ラインでは、組み立てサイクルへの影響を避けるためにニッケルメッキリレーコアシャフトとヨーク穴の間の嵌め合いがきつすぎたり、磁気抵抗が増加するために隙間が大きすぎたりしてはなりません。このような寸法調整は、コアピンや中継ピンなどの支持部品の設計にも当てはまります。
要約すると、リレーの軟鉄コアの工学設計は、材料の選択、幾何学的比率、磁気回路構造、表面処理、組立プロセスなどの複数の側面を含む体系的な作業です。成熟した設計原則を遵守し、量産時に厳格な管理を実施することで、製品の安定性と寿命が向上します。リレースチールコア産業用制御環境では大幅に改善できます。インテリジェントな製造と信頼性の高い制御システムの開発により、関連技術は進化し続け、より高性能な電磁アクチュエータの基本的なサポートを提供します。-
特定のアプリケーションシナリオにおけるリレー用軟磁性鉄ロッドの設計の選択とプロセスの適応に関する詳細な議論については、当社のエンジニアリングチームに連絡し、要件を提出してください。プロジェクトの目的に基づいて、専門的な技術交換とソリューションの提案を提供します。
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