Elementy indukcyjne w układach ładowania i przetwarzania energii

Rosnące wymogi w obszarze poprawy jakości powietrza prowadzą do dynamicznego rozwoju rynku elektromobilności na świecie. Wraz z rosnącą liczbą wyprodukowanych pojazdów elektrycznych wzrasta zapotrzebowanie na urządzenia do ładowania baterii.

Dodaj do ulubionych źródeł w Google
Posłuchaj
00:00

Elektromobilność niesie ze sobą nowe wyzwania także w dziedzinie elementów indukcyjnych. W układach ładowania i przetwarzania energii konieczne jest stosowanie elementów, które gwarantują dużą sprawność urządzenia z zachowaniem określonych standardów bezpieczeństwa. Firma AET dzięki przeprowadzonym inwestycjom dysponuje nowoczesnym parkiem maszynowym, który pozwala produkować elementy indukcyjne dużej mocy przy zastosowaniu najnowszych rozwiązań, wykorzystywanych w procesie ładowania i przetwarzania energii.

Druty profilowe

W technologii nawijania elementów indukcyjnych, w szczególności elementów o dużej mocy, widoczny jest trend, w którym druty profilowe regularnie wypierają druty o przekroju okrągłym. Oczywiście jest to podyktowane znacznie lepszym wypełnieniem powierzchni nawojowej. Nawinięcie uzwojenia drutem o przekroju prostokątnym pozwala wypełnić dostępną przestrzeń prawie w 90%, co w porównaniu z drutem o przekroju okrągłym jest doskonałym rezultatem. Tym samym elementy wykonane w technologii nawijania krawędziowego pozwalają na uzyskanie większej wydajności.

Ponadto, na skutek występowania zjawiska naskórkowości, wraz ze wzrostem częstotliwości rośnie rezystancja ACR w drucie miedzianym. Prąd płynący w przewodniku ma większe natężenie na zewnątrz, a mniejsze wewnątrz, co prowadzi do zwiększenia strat mocy i nagrzewania się uzwojenia. Zastosowanie drutu profilowego o przekroju prostokątnym zwiększa powierzchnię czynną przewodnika, redukuje zjawisko naskórkowości i obniża rezystancję ACR.

Elementy bezkarkasowe

Warto zwrócić uwagę, że uzwojenie takiego elementu jest wykonane bezpośrednio na rdzeniu magnetycznym bez konieczności stosowania karkasów. Technologia nawijania krawędziowego jest wykorzystywana najczęściej do produkcji dławików indukcyjnych dużej mocy, rzadziej do transformatorów.

Jeszcze lepsze rezultaty otrzymamy, stosując licę wysokiej częstotliwości. Konstrukcja licy zapewnia równomierny przepływ prądu wewnątrz przewodnika. W praktyce, właściwy dobór średnicy pojedynczej żyły drutu redukuje zjawisko naskórkowości do minimum. Warto wspomnieć, iż lice występują także w wersji profilowej o przekroju kwadratowym lub prostokątnym, co umożliwia uzyskanie wysokiego współczynnika wypełnienia. Dodatkowo, lice mogą być izolowane pojedynczą lub podwójną warstwą nylonu, nomexu, tefl onu lub kaptonu, która zapewnia dużą wytrzymałość elektryczną izolacji. To sprawia, że lica jest znakomitym przewodnikiem, z którego bardzo często wykonuje się uzwojenia transformatorów i dławików dużej mocy.

Na rynku możemy spotkać także elementy, w których uzwojenia wykonane zostały za pomocą profili lub taśm miedzianych.

Zalewanie zapewnia odporność

W praktyce często możemy zaobserwować, że elementy indukcyjne przeznaczone do pracy w układach ładowania i przetwarzania energii są umieszczane w obudowie aluminiowej i zalane żywicą tworzą zwarty moduł. Jest to podyktowane z jednej strony zabezpieczeniem elementu przed negatywnym wpływem warunków atmosferycznych i zwiększeniem izolacji elementu, a z drugiej strony użycie zalewy ma na celu lepsze odprowadzenie ciepła wydzielanego w transformatorze na zewnątrz elementu. Przy takim rozwiązaniu konstrukcyjnym bardzo istotne jest dobre odpowietrzenie zalewy, gdyż uwięzione powietrze wewnątrz transformatora może znacząco zmniejszyć wytrzymałość elektryczną izolacji i prowadzić do jego uszkodzenia.

Warto również wspomnieć, że elementy indukcyjne znajdują zastosowanie w bezprzewodowych układach ładowania. Dwie cewki sprzężone ze sobą magnetycznie, z których jedna znajduje się w wyznaczonym miejscu postojowym, a druga w pojeździe, tworzą transformator z dużą szczeliną powietrzną. Cewka w miejscu postojowym to nic innego jak uzwojenie pierwotne transformatora. Uzwojenie wtórne natomiast stanowi cewka umieszczona w pojeździe. Energia z uzwojenia pierwotnego jest przenoszona do uzwojenia wtórnego, a następnie przetwarzana w celu ładowania baterii w pojeździe. Problemem jest tutaj duże rozproszenie energii, które zależy od odległości pomiędzy cewkami i uzyskanie określonej sprawności procesu ładowania baterii.

Wiele projektów obecnie realizowanych przez nasze przedsiębiorstwo wykorzystuje procesy i materiały przedstawione w niniejszym artykule, a szereg z nich jest bezpośrednio lub pośrednio związanych z rynkiem układów ładowania i przetwarzania energii.

 

Krzysztof Nowicki dyrektor ds. technicznych
AET Sp. z o.o. Sp.k.
www.aet.com.pl

Więcej na www.aet.com.pl
Chcesz częściej widzieć nasze artykuły w Google? Dodaj ElektronikaB2B do ulubionych źródeł
Powiązane treści
Komponenty indukcyjne, transformatory i filtry zapewniają wydajność i bezpieczeństwo
Zobacz więcej w kategorii: Prezentacje firmowe
Pomiary
WAVE-TEST: od mierników pól elektromagnetycznych po analizatory RF
Zasilanie
Zasilacze AC dużej mocy GENESYS - znakomite parametry i szerokie spektrum zastosowań
Projektowanie i badania
GoldenLion - nowy komputer przemysłowy firmy Amtek
Zasilanie
Elastyczne i niezawodne zasilanie awaryjne: moduł DC-UPS serii DUSH firmy TDK-Lambda w ofercie Amtek
Projektowanie i badania
White Electronics – moduły HMI DWIN i projektowanie elektroniki na zamówienie
Produkcja elektroniki
Nowa, piąta generacja systemu Raith PIONEER - przełomowa hybryda EBL-SEM w ofercie firmy PROKON
Zobacz więcej z tagiem: Elektromechanika
Gospodarka
Więcej zaawansowanych i wytrzymałych rozwiązań połączeniowych - Farnell nawiązuje współpracę z Amphenol Nexus Technologies
Gospodarka
Czy ultradźwiękowe głośniki MEMS zmienią rynek audio?
Prezentacje firmowe
Golten - jakość połączeń od płytki PCB po szynę DIN - Jak dobór materiałów, kontrola procesu i automatyzacja produkcji przekładają się na niezawodność złączy

Zobaczyć obiekt oczami radaru, czyli dlaczego potrzebujemy laboratorium do pomiarów RCS?

Radar postrzega świat inaczej niż człowiek. Zamiast obrazu tworzonego przez światło widzialne rejestruje echo wysłanej fali elektromagnetycznej. Na odpowiedź radarową obiektu wpływają nie tylko jego rozmiary, lecz także kształt, zastosowane materiały, częstotliwość oraz kierunek obserwacji. Dlatego dwa przedmioty o podobnych wymiarach mogą być dla radaru widoczne zupełnie inaczej. Jak zatem sprawdzić, co radar rzeczywiście "widzi"? Służą temu pomiary RCS, prowadzone między innymi w specjalistycznych laboratoriach, które zapewniają kontrolowane i powtarzalne warunki oraz umożliwiają uzyskanie dokładności wymaganej w danym zastosowaniu.
Zapytania ofertowe
Unikalny branżowy system komunikacji B2B Znajdź produkty i usługi, których potrzebujesz Katalog ponad 7000 firm i 60 tys. produktów