ΚΕΜΕΤ: Εφαρμογή στον κλάδο της αυτοκίνησης, στραγγαλιστικών πηνίων
ΕπιχειρήσειςΈργα 18 Δεκεμβρίου 2019 Αργύρης
Εφαρμογή στον κλάδο της αυτοκίνησης, στραγγαλιστικών πηνίων της εταιρείας ΚΕΜΕΤ από την σειρά SC, εργασίας σε υψηλές θερμοκρασίες
Όλο και περισσότεροι όμιλοι αυτοκίνησης αποφασίζουν να εφαρμόσουν διάφορες συσκευές υψηλής τάσης, οι οποίες έχουν σαν σκοπό την βελτίωση της άνεσης οδήγησης, ή της γενικής χρήσης του οχήματος. Αυτό όμως συνδέεται με αυξημένες ανάγκες σε πρόσθετη ηλεκτρική ενέργεια. Λύση στο πρόβλημα αυτό δεν είναι απαραίτητα η νέες πηγές ενέργειας (αυξάνεται το βάρος και το μέγεθος του οχήματος), αλλά η αποτελεσματικότερη εκμετάλλευση αυτών που ήδη χρησιμοποιούνται.
Αποτελεί πλέον κοινό τόπο σύμφωνα τα παραπάνω, η χρήση συστημάτων EPC (Electronic Power Control), τα οποία χρησιμοποιούνται ως ρυθμιστές αποδοτικότητας. Τα συστήματα αυτά πρέπει να πληρούν τις απαιτήσεις των κατασκευαστών του αρχικού εξοπλισμού των οχημάτων (ΟΕΜ), στο πλαίσιο ΕΜΙ, προκειμένου να μην διαταράσσουν την λειτουργία άλλων συσκευών που βρίσκονται τοποθετημένες στο όχημα. Για τον λόγο λοιπόν αυτό, γίνεται χρήση στραγγαλιστικών πηνίων, τα οποία ελαχιστοποιούν και συνθλίπτουν τους θορύβους που παράγονται ως αποτέλεσμα λειτουργίας συσκευών. Οι δυνατότητες των υλικών έχουν μεγάλη σημασία για την συμβατότητα με τις οδηγίες ΕΜΙ, και τις δοθείσες τιμές στόχου, που αφορούν χώρο και βάρος. Σύμφωνα με αυτό έλαβαν χώρα εργασίες έρευνας – ανάπτυξης για την δημιουργία υλικού, για την παραγωγή πυρήνων πηνίων, των οποίων ο σκοπός είναι η λήψη μικρότερων, φθηνότερων και το σημαντικότερο, αποδοτικότερων προϊόντων.
Ως αποτέλεσμα των παραπάνω δημιουργήθηκε το υλικό ΤΗΤ, το οποίο χρησιμοποιείται σε πηνία της σειράς SC από την εταιρεία KEMET, καθώς και σε άλλα προϊόντα που κατασκευάζονται κατόπιν ειδικής παραγγελίας. Σε σύγκριση με την προηγούμενη έκδοση (5ΗΤ) εξασφαλίζουν 40% καλύτερη κατάθλιψη θορύβων στις ίδιες παραμέτρους συσκευής – κυρίως αφορά το μέγεθος. Ανάλογα με τις απαιτήσεις των πελατών, η εταιρεία ΚΕΜΕΤ είναι σε θέση να προσαρμόσει την παράμετρο αυτή για τις ανάγκες συγκεκριμένης μελέτης. Η αποδοτικότητα λαμβάνεται σε θερμοκρασία έως 150°C, κάτι που εγγυάται την ιδανική εφαρμογή για παράδειγμα σε οχήματα κοντά στον χώρο του κινητήρα, ή σε γεννήτριες συνεχούς ρεύματος μεγάλης ισχύος, είτε σε γεννήτριες οι οποίες αποτελούν τμήμα των συστημάτων μετάδοσης.
Πηνία που λειτουργούν σε φάση κοινή ή διαφοροποιημένη
Το πηνίο αποτελείται από φερρίτη μαγνητικό, τοροειδούς πυρήνα, στον οποίο τυλίγεται σύρμα. Σύμφωνα με τον νόμο της ηλεκτρομαγνητικής επαγωγής του Faraday, η ροή ρεύματος δημιουργεί ηλεκτρομαγνητικά πεδία, και η ικανότητα δημιουργίας του ορίζεται σε Henry [H]. Κάθε εναλλασσόμενο μαγνητικό πεδίο προκαλεί την δημιουργία στο κύκλωμα εναλλασσόμενης ηλεκτροκινητικής ισχύος, δηλαδή ρεύματος που κινείται κατά την αντίστροφη φορά (αντίθετη με την αρχική). Οι ηλεκτρομαγνητικές παρεμβολές που προκαλούνται από την σύνδεση ημιαγωγικών εξαρτημάτων, σε περίπτωση υψηλότερης συχνότητας σχηματίζουν μαγνητικά πεδία και ρεύμα μαγνητικής επαγωγής στο υλικό, κάτι που μεταφράζεται σε μαγνητικές απώλειες και αύξηση θερμοκρασίας του μαγνητικού υλικού.
Η ενέργεια ΕΜΙ μετατρέπεται σε θερμότητα και φιλτράρεται από το δίκτυο ηλεκτροδότησης.
Σε στραγγαλιστικά πηνία διαφοροποιημένα, το σύρμα είναι τυλιγμένο μόνο στην μία πλευρά κάτι που έχει ως αποτέλεσμα πως ανεξάρτητα από την ροή του ρεύματος, οι παρεμβολές φιλτράρονται από εναλλασσόμενο ρεύμα σε μορφή μαγνητικής ενέργειας – και ως αποτέλεσμα – θερμότητας. Παρά το γεγονός πως ο θόρυβος απορροφάται ομοίως σε υψηλά αλλά και σε χαμηλά πεδία συχνοτήτων, η τροφοδοσία με συνεχή ή εναλλασσόμενη τάση προκαλεί συνεχή μαγνητικά πεδία και απώλειες, ενώ απαιτεί υλικά υψηλής ικανότητας απορρόφησης – συνηθέστερα εφαρμόζονται πυρήνες σιδήρου τροφοδοσίας και άλλα υλικά υψηλής απορρόφησης.
Διαφορετικά φαίνεται σε πηνία που λειτουργούν σε κοινή φάση – εκεί αντί ενός, βρίσκονται τυλίγματα με ανάποδα ρεύματα ηλεκτρομαγνητικής επαγωγής, τα οποία αμφιπαρεμβάλλονται μεταξύ τους. Αυτό σημαίνει πως μόνο το ρεύμα παρεμβολής, το κοινό ρεύμα παράγει ηλεκτρομαγνητική επαγωγή και προκαλεί αύξηση της θερμότητας στο υλικό. Αρκεί οι δυνατότητες απορρόφησης να είναι τόσο υψηλές όσο το ρεύμα παρεμβολής. Ανάλογα με τα χαρακτηριστικά τους, οι παρεμβολές περιγράφονται ως ασύμμετρες παρεμβολές, οι οποίες απαιτούν πηνία που εργάζονται σε φάση διαφοροποιημένη ή πυκνωτές Υ, καθώς και συμμετρικές, οι οποίες απαιτούν την εφαρμογή πηνίων που εργάζονται σε φάση κοινή ή πυκνωτών Χ. Τα πηνία που προσφέρονται από την εταιρεία ΚΕΜΕΤ στην πλειοψηφία τους λειτουργούν σε φάση κοινή – αποδίδουν ιδανικά εκεί όπου είναι απαραίτητη η αφαίρεση θορύβων και συνδεδεμένων με αυτούς ηλεκτρομαγνητικών παρεμβολών. Ανάλογα με το προϊόν, η διατήρηση διαφοροποίησης (ροές), του πηνίου που εργάζεται σε κοινή φάση, μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τον σχεδιασμό πηνίων διπλού τύπου, τα οποία συνδέουν μεταξύ τους, και τα δύο είδη συμπεριφοράς κατάθλιψης. Χάρη στην εφαρμογή υλικού 7ΗΤ η αποτελεσματικότητά τους αυξάνεται σημαντικά, ενώ το μέγεθος μικραίνει.
Μαγνητική διαπερατότητα υλικού φερρίτη
Για τον σκοπό της επίτευξης μείωσης των θορύβων, είναι σημαντική η επιλογή υλικού σύμφωνα με το συγκεκριμένο φάσμα συχνοτήτων. Ανάλογα με την μαγνητική του διαπερατότητα το συγκεκριμένο υλικό φερρίτη θα είναι αποτελεσματικό σε επίσης συγκεκριμένο φάσμα συχνοτήτων. Τα υλικά κασσιτέρου – μαγγανίου, χαρακτηρίζονται από υψηλότερη μαγνητική διαπερατότητα και είναι αποτελεσματικότερα σε χαμηλότερο φάσμα συχνοτήτων, ενώ υλικά κασσιτέρου – νικελίου με χαμηλότερη μαγνητική διαπερατότητα αποδίδουν καλύτερα σε υψηλότερα φάσματα συχνοτήτων.
Συνθήκες περιβάλλοντος και λειτουργία πηνίου
Μεγάλο πλεονέκτημα πηνίων με πυρήνα από υλικό ΤΗΤ είναι η δυνατότητα εργασίας σε μεγάλο φορτίο ρεύματος ( ακόμη και έως 25 amper). Οι συνθήκες εργασίας τέτοιου πηνίου ορίζονται από:
- Μέγιστη θερμοκρασία περιβάλλοντος (στην δική μας περίπτωση, 150°C)
- Απαιτήσεις που αφορούν μόνωση αναφορικά με την τάση τροφοδοσίας και τις απαιτήσεις που αφορούν OEM
- Άλματα θερμοκρασίας που προκαλούνται από απώλεια ισχύος του πηνίου
Τα πηνία με πυρήνα κατασκευασμένο από υλικό 7ΗΤ είναι μικρότερα από αυτά με πυρήνα 5ΗΤ, συνεπώς είναι περισσότερο εκτεθειμένα σε δράση συνθηκών περιβάλλοντος. Τα πηνία της σειράς
SC που διατίθενται στην προσφορά της εταιρείας ΚΕΜΕΤ μπορούν να προσαρμοστούν σε συγκεκριμένες ανάγκες χρήστη. Αυτό ευκολύνει σημαντικά την ευρεία εφαρμογή σε αντίξοες συνθήκες εργασίας, όπως π.χ. σε κυκλώματα κινητήρων. Για εφαρμογές αυτοκίνησης, πηνία των σειρών αυτών είναι διαθέσιμα αποκλειστικά σε έκδοση προσαρμοσμένη σε εξατομικευμένες ανάγκες πελάτη. Προκειμένου οι μελέτες και το κόστος εργασίας ανάπτυξης να είναι προσιτά από άποψη τιμής, οι εργασίες σε ατομικές μελέτες συνδέονται με συγκεκριμένους ποσοτικούς όρους.
Περισσότερες πληροφορίες σχετικά με τα στραγγαλιστικά πηνία της ΚΕΜΕΤ μπορείτε να βρείτε στην ιστοσελίδα του διανομέα www.tme.eu
