Warum werden in den elektromagnetischen Komponenten von Elektrofahrzeugen zunehmend weichmagnetische Werkstoffe aus reinem Eisen verwendet?

Mit der rasanten Entwicklung neuer Energiefahrzeuge, Energiespeichersysteme und industrieller Automatisierungsgeräte werden an elektromagnetische Komponenten wie Relais, elektromagnetische Schütze und Magnetventile höhere Anforderungen an Reaktionsgeschwindigkeit, magnetische Leistung, Energieverbrauchskontrolle und Miniaturisierung gestellt. Als Schlüsselmaterial in Magnetkreissystemen werden weichmagnetische Materialien auf der Basis von reinem Eisen-nach und nach zu einer wichtigen Wahl für elektromagnetische Komponenten der nächsten-Generation.

 

 

 

Weichmagnetische Materialien aus reinem Eisen sind eine Klasse funktioneller Materialien, die auf der Basis von hochreinem Eisen hergestellt werden und sich durch hohe Permeabilität, hohe magnetische Flussdichte und niedrige Koerzitivfeldstärke auszeichnen. Sie werden hauptsächlich in verschiedenen Relais-Eisenkernen, elektromagnetischen Aktuatoren und Führungsstrukturen für Magnetkreise verwendet.

 

Im Vergleich zu herkömmlichem Stahl mit niedrigem Kohlenstoffgehalt weisen reine Eisenwerkstoffe einen geringeren Gehalt an inneren Verunreinigungen und einen geringeren Bewegungswiderstand der magnetischen Domäne auf, wodurch eine höhere Intensität der magnetischen Induktion und eine schnellere magnetische Reaktion erreicht werden.

 

Derzeit werden sie häufig verwendet in:

Elektromagnetische Relais
Hoch-Gleichstromschütze
Magnetventile
Industrielle Steuerungsausrüstung
Elektronische Steuerungssysteme für neue Energiefahrzeuge
Schaltgeräte für Energiespeichersysteme

Der Kern aus reinem Eisen ist zu einem wichtigen Bestandteil vieler leistungsstarker elektromagnetischer Komponenten geworden.

 

 

Höhere magnetische Flussdichte

Die magnetische Flussdichte bestimmt direkt die Fähigkeit elektromagnetischer Komponenten, Anziehung zu erzeugen.

 

Aufgrund der hohen magnetischen Sättigungsinduktion reiner Eisenwerkstoffe können sie im gleichen Volumen eine größere elektromagnetische Kraft erzeugen und ermöglichen so elektromagnetischen Komponenten Folgendes:

Miniaturisiertes Design

Reduzierter Kupferdrahtverbrauch

Verbesserte Ausgabeeffizienz

Reduzierter Stromverbrauch des Systems

Bei Elektromagnetkernstrukturen, die eine hohe Anziehungskraft erfordern, führt eine hohe magnetische Flussdichte zu einem stabileren Betrieb.

 

 

 

Neue Energiefahrzeuge und intelligente Steuergeräte erfordern ein schnelles Ein- und Ausschalten der Relais.

 

Weichmagnetische Materialien aus reinem Eisen weisen einen geringeren Hystereseverlust und eine geringere Koerzitivfeldstärke auf, was die Reaktionsgeschwindigkeit des Magnetkreises erheblich verbessert.

 

In praktischen Anwendungen kann die Verwendung der hochreinen Eisenstruktur des Kerns für elektromagnetische Relais die Aktionszeit effektiv verkürzen, die Steuerungsgenauigkeit verbessern und die Zuverlässigkeit der Ausrüstung erhöhen.

 

 

Moderne elektromagnetische Komponenten bevorzugen zunehmend präzise Kaltumformverfahren.

 

Reines Eisen besitzt eine ausgezeichnete Plastizität und einen geringen Verformungswiderstand und eignet sich daher für:

Kalte Überschrift
Kaltfließpressen
Präzisionsschmieden
Automatisierte Massenproduktion

Daher werden viele Kaltschmiede-Relaiskerne und Präzisions-Magnetjochteile aus reinem Eisen hergestellt.

 

Bei komplexen Strukturbauteilen kann der DT4C-Relais-Eisenkern-Kaltschmiedeprozess die Maßgenauigkeit und Produktionseffizienz weiter verbessern.

 

 

Relais sind zentrale Schaltkomponenten in Fahrzeugen mit neuer Energie und industriellen Steuerungssystemen.

 

Ein typischer Relais-Magnetkreis besteht hauptsächlich aus folgenden Teilen:

Eisenkern
Anker
Spule
Magnetisches Joch

Der Spulenkern und der Anker des Relais bilden zusammen einen vollständigen Magnetkreis, und ihre Materialeigenschaften wirken sich direkt auf die Schließkraft und Betriebsgeschwindigkeit des Relais aus.

 

Studien haben gezeigt, dass, wenn herkömmlicher Stahl mit niedrigem Kohlenstoffgehalt durch weichmagnetische Materialien aus reinem Eisen ersetzt wird:

Die elektromagnetische Kraft wird deutlich verbessert
Der Energieverbrauch wird weiter reduziert
Die Wärmeentwicklung wird reduziert
Die Reaktionszeit wird verkürzt
Die Produktlebensdauer wird erhöht

Daher werden immer mehr weichmagnetische Eisenkerne für Relais in Relais für neue Energiefahrzeuge, Hochspannungsschützen und industriellen Steuerrelais verwendet.

 

 

New-Energy-Fahrzeuge enthalten zahlreiche elektromagnetische Steuergeräte, wie zum Beispiel:

 

Hoch-Spannungsrelais

Relais vor-laden

BMS-Steuermodule

Batteriemanagementsysteme

Ladesysteme

 

Für diese Geräte werden Materialien benötigt, die gleichzeitig folgende Anforderungen erfüllen:

Hohe magnetische Leistung

Niedriger Energieverbrauch

Schnelle Reaktion

Klein und leicht

Durch die Verwendung von Relaiskernen aus reinem Eisen wird der Erregerstrombedarf bei gleichbleibender Magnetkraft reduziert, wodurch der Gesamtenergieverbrauch des Fahrzeugs gesenkt wird.

 

Dieser Leistungsvorteil ist besonders ausgeprägt bei Relais-Stahlkernen in den Hochspannungskreisen von Fahrzeugen mit neuer Energieversorgung.

 

 

Aufgrund der weit verbreiteten Verwendung von Wechselrichtern und leistungselektronischen Geräten müssen viele elektromagnetische Komponenten in Umgebungen mit Wechselstrom-Magnetfeldern betrieben werden.

 

Wechselmagnetfelder erzeugen Wirbelstromverluste:

Erhöhte Wärmeentwicklung

Reduzierte Effizienz

Beeinträchtigte Reaktionsgeschwindigkeit

Durch die Optimierung des Materialwiderstands und der Mikrostruktur kann die Wirbelstromerzeugung wirksam unterdrückt werden.

 

Daher werden einige hochleistungsfähige weichmagnetische Eisenkerne für Relais häufig verwendet in:

Hochfrequenz-Relais

AC-Schütze

Elektromagnetische Antriebssysteme

Neue Energiewechselrichterausrüstung

Dadurch werden bessere Energiespareffekte-erzielt.

 

 

 

Neben Drahtprodukten erleben auch elektromagnetische Reineisenbleche eine rasante Entwicklung.

 

Im Vergleich zu gewöhnlichen Weichstahlblechen bieten elektromagnetische reine Eisenbleche:

Höhere Durchlässigkeit

Niedrigere Koerzitivfeldstärke

Bessere Stempelleistung

Stabilere magnetische Eigenschaften

 

Derzeit werden sie häufig verwendet in:

Magnetische Joche

Armaturen

Kundenspezifische Magnetkreisstrukturen

Industrielle Relaiskerne

Besonders geeignet für die Herstellungsanforderungen von Hochleistungs-Eisenkernen für industrielle Steuerrelais.

 

 

Neben dem Haupteisenkern bestehen auch viele magnetische Hilfskomponenten aus reinem Eisen, wie zum Beispiel:

 

Kernstifte

Relaisstifte

Magnetische Polpfosten

Magnetische Anschlüsse

 

Obwohl diese Komponenten klein sind, haben sie einen erheblichen Einfluss auf die Integrität des Magnetkreises und die elektromagnetische Effizienz.

Durch die Verwendung von reinen Eisenkernmaterialien von Electrician kann die Gesamtleistung des Magnetkreises weiter verbessert werden.

 

 

Mit dem anhaltenden Wachstum der neuen Energiefahrzeuge, Energiespeichersysteme und intelligenten Fertigungsindustrien entwickeln sich elektromagnetische Komponenten in die folgenden Richtungen:

 

Höhere Reaktionsgeschwindigkeit
Geringerer Energieverbrauch
Höhere Leistungsdichte
Leichteres Design
Höhere Zuverlässigkeit

Im Rahmen dieses Trends werden weichmagnetische Materialien, repräsentiert durch DT4C-Eisenkerne, hoch-reine ferromagnetische Joche und Hochleistungs-Relaiskerne, eine breitere Anwendung finden.

 

In Zukunft,Weichmagnetische Eisenkerne für Relais, basierend auf einer hohen magnetischen Flussdichte und einer hervorragenden Verarbeitungsleistung, wird weiterhin Leistungsverbesserungen bei Relais, elektromagnetischen Schützen und elektronischen Steuerungssystemen für neue Energiefahrzeuge vorantreiben und eine zuverlässigere Materialgrundlage für eine effiziente elektromagnetische Steuerung bieten.