Mis on magnetsüdamik?

Magnetsüdamikud on suure läbilaskvusega mustmetallist tükid, mis on tavaliselt mähitud traadipooliga ja mida kasutatakse mehaaniliste või magnetiliste seadmete tootmiseks. Tänu metallsüdamiku suurele läbilaskvusele on see võimeline koondama magnetvälja jooni enda sisse, luues palju tugevama magnetvälja. Neid komponente kasutatakse mitmesugustes tööstuslikes rakendustes, sealhulgas elektritrafodes, elektromagnetides, mootorites ja induktsioonseadmetes.

Õigesti kokkupanduna võib magnetsüdamik tekitada väga tugevaid kontsentreeritud magnetvooge. Magnetsüdamiku tõhususe määravad viis peamist tegurit. Kui kõik viis tingimust on täidetud, võivad ülivõimsad magnetsüdamikud võimendada elektri ja püsimagnetite tekitatud magnetvälju.

Magnetsüdamiku disaini viis peamist tegurit on geomeetriline kuju, õhupilu, südamiku metallide omadused, töötemperatuur ja lamineerimine. Magnetsüdamiku kuju ja õhupilu mõjutavad magnetvälja liikumisteed. Metalli omadused ja töötemperatuur mõjutavad seda, kuidas magnetväli on kontsentreeritud ja kuidas südamik ise magnetjõududele reageerib. Südamiku lamineerimine mõjutab veelgi magnetteid ja kontsentratsiooni, kõrvaldades pöörisvoolud, mis võivad häirida tüüpilisi magnetvälju või põhjustada liigset kuumuse kogunemist.

Kuigi magnetsüdamik võib definitsiooni järgi olla mis tahes traadiga mähitud mustmetalli tükk, on mõned põhikujud, mida kasutatakse peamiselt tööstuslikes rakendustes. Nende kujundite hulka kuuluvad sirge silindriline südamik, I-südamik, C- või U-südamik, E-südamik, potisüdamik, toroidsüdamik, rõngassüdamik ja tasapinnaline südamik. Kõik need kujundid pakuvad spetsiifilisi magnetvälja kontsentratsiooni omadusi. Neid magnetsüdamiku kujundeid saab hästi ära kasutada, suurendades mõnikord mähise magnetvälja rohkem kui 1,000 korda võrreldes mähise esialgse magnetväljaga.

Mõnel juhul langeb magnetsüdamik töö ajal energiakadu selle metalli omaduste tõttu, millest see on valmistatud. Juhtudel, kui magnetvool peab olema lülitatav, võib püsiva magnetvälja tekkimine südamiku poolt osutuda kahjulikuks. Näiteks võib püsivalt magnetiseerunud elektritrafo südamik muutuda oma ülesande täitmiseks kasutuskõlbmatuks. Seda soovimatut magnetismi nimetatakse hüstereesiks ja sellest saab mööda hiilida madalama hüstereesipunktiga magnetilise südamiku metallide kasutamisega. Selliseid metalle nimetatakse pehmeteks metallideks ja nende hulka kuuluvad pehme raud ja lamineeritud räniteras.