アモルファスコアとナノ結晶コアの違い

導入

アモルファス コアとナノ結晶コアはどちらも、高性能変圧器、チョーク、変流器に使用される高度な軟磁性材料です。{0}どちらも溶融合金を急速凝固させて薄いリボンにすることで製造されますが、原子構造、磁気特性、コストが異なり、それによって各材料がどこに最適な選択肢になるかが決まります。

この記事では、構造、透磁率、保磁力、飽和磁束密度、コア損失、および一般的な用途に関して 2 つの材料を比較します。

原子構造

アモルファス合金は、非結晶性で不規則な原子配列を持っています。-リボンは、原子が結晶に配列できないほど、約 10^6 K/s の冷却速度で溶融物を急速に急冷することによって形成されます。ナノ結晶合金は同じアモルファス リボンから始まりますが、制御された条件下でアニールされるため、約 10-30 nm の微粒子がアモルファス マトリックス内に析出し、磁歪が極めて低い二相構造が形成されます。

磁気特性の比較

アプリケーション

アモルファス コアは、配電変圧器コア、高周波変圧器、可飽和リアクトル、一部の変流器など、適度なコストで高飽和と低損失の組み合わせが必要な場合に選択されます。-鉄-ベースのアモルファスコアは、無負荷損失が非常に低いため、アモルファス配電変圧器の標準的な選択肢です。-

ナノ結晶コアは、高精度変流器、EMC フィルタのコモンモード チョーク、磁気増幅器、インバータ、UPS システム、EV 充電器用のインダクタなど、高精度および高周波アプリケーションに適しています。{{0}{1}}透磁率が非常に高いため、同じインピーダンスでもコアを小さくでき、磁歪が低いためノイズが低く抑えられます。

セレクションガイド

配電変圧器コアなど、高い飽和磁束密度と低い材料コストが重要な場合には、アモルファスを選択してください。

非常に高い透磁率、低い位相誤差、または高周波数での高いインピーダンスが必要な場合は、ナノ結晶を選択してください。

150℃を超える温度の場合は、選択したグレードのキュリー温度と熱老化挙動を確認してください。

変流器の場合は、コア材料を選択する前に、IEC 61869-2 に従って精度クラス (たとえば、0.2 または 0.5) と負荷を定義します。

よくある質問

Q: どの素材がより高い透過性を持っていますか?
A: ナノ結晶で、初期透磁率は通常 80,000 ～ 120,000 で、非晶質グレードをはるかに上回っています。

Q: どの材料がより高い飽和磁束密度を持っていますか?
A: 鉄-ベースのアモルファス合金、約 1.5～1.6 T、ナノ結晶の場合は 1.2～1.25 T。

Q: 2 つの素材は互換性がありますか?
A: いいえ。最適な選択は、動作周波数、精度要件、およびコスト目標によって異なります。

Q: 変流器にナノ結晶が使用されるのはなぜですか?
A: 透磁率が非常に高いため、一次巻線が少なくても磁化電流が低くなり、比と位相誤差が低くなります。

Q: このリボンはどのようにして作られるのですか?
A: プレーナ フロー キャスティングにより、溶融合金が回転する銅ホイール上に射出され、凝固して厚さ数十マイクロメートルのリボンになります。{0}}

Q: 両方の材料をカットコアとして供給できますか?
A: はい、どちらも既存の導体の周りに取り付けるためにカット (ギャップ付き) 形式で入手できます。