metallkärna

Metallkärna är en kärna av metall som används i elektromagnetiska komponenter för att koncentrera magnetfältet och öka spolens induktans. Genom att höja den magnetiska permeabiliteten gör kärnan det möjligt att uppnå starkare magnetfält med lägre spolelängd och mindre resistans. Metallkärnor används där hög magnetisk flux och anpassad styrka krävs, till exempel i transformatorer, induktorer och elektromagneter.

Material och konstruktion

Metallkärnor tillverkas vanligtvis av järn- och järnbaserade legeringar som mjukt järn, silikonstål eller nickel–järn-legeringar (till exempel Permalloy). För att minska energiförluster genom eddyströmmar används ofta laminerade kärnor, där tunna metallskikt är isolerade från varandra. Andra alternativ är pulverbaserade eller amorfa metallkärnor, som kan ge olika kombinationer av permeabilitet och förluster. Vid höga frekvenser och krav på låg vikt används ofta keramiska ferritkärnor i stället för metallkärnor, eftersom ferriter generellt har lägre eddyströmsförluster vid sådana frekvenser.

Funktion och begränsningar

Metallkärnans primära funktion är att öka magnetisk effektivitet och därmed minska storleken på komponenten för en given effekt. En nackdel är ökad eddyströmsförlust vid högre frekvenser och högre strömmar, vilket gör att valet av kärnmaterial och konstruktion noga måste övervägas beroende på applikationens frekvensområde och effektkrav.

Användningsområden

Användningar inkluderar transformatorer i kraft- och elektronikutrustning, låg- och högfrekventa induktorer i elnät och elektroniska regulatorer, samt elektromagneter inom industriell automation och medicinsk utrustning. Läsningar och magnetiska sensorer kan även dra nytta av metallkärnors egenskaper i vissa konstruktioner.

Se också: järnkärna, mjukt järn, silikonstål, Permalloy, ferritkärna, eddyströmmar.