1. Ку-ийн тодорхойлолт ба зарчим
Трансформатор ба индукторын соронзон цөм нь ихэвчлэн ороомгийн зориулалттай цонхны талбайтай байдаг бөгөөд цонхны ашиглалтын коэффициент Ku нь ороомгийн зэс (эсвэл хөнгөн цагаан) утасны бодит үр дүнтэй талбайн соронзон цөмийн цонхны нийт талбайтай харьцуулсан харьцаагаар тодорхойлогдоно. Дараах байдлаар илэрхийлнэ:
Ku=Ac/Aw， Эдгээрээс Ac нь ороомгийн утасны нийт хөндлөн огтлолын талбай, Aw нь соронзон цөмийн цонхны талбай юм. Үндсэндээ Ku нь соронзон цөмийн цонхны орон зайн ашиглалтын түвшинг тусгадаг. Ku утга өндөр байх тусам нэг цонхны орон зайд илүү олон ороомгийн утас багтах бөгөөд энэ нь илүү их гүйдэл дамжуулж, цахилгаан соронзон эд ангиудын цахилгаан боловсруулах чадварыг сайжруулж чадна.
Цонхны талбай болон ороомгийн хоорондын хамаарлыг дараах диаграммаар илүү ойлгомжтойгоор ойлгож болно.
2.Кугийн тооцооллын арга
Ku-г тооцоолохын тулд ороомгийн утасны нийт хөндлөн огтлолын талбай Ac болон соронзон цөмийн цонхны талбай Aw-г тусад нь тодорхойлох шаардлагатай.
Тодорхойлолт: Соронзон цөмийн цонхны талбайн Aw-г соронзон цөмийн цонхны урт ба өргөнийг хэмжиж, дараа нь хоёрыг үржүүлж гаргаж болно. Стандарт соронзон цөмийн загваруудын хувьд цонхны талбайг соронзон цөм үйлдвэрлэгчийн өгсөн өгөгдлийн гарын авлагаас шууд авч болно.
Тооцоолол: Нэгдүгээрт, ороомгийн N эргэлтийн тоо болон нэг утасны хөндлөн огтлолын талбайг тодруулах шаардлагатай. Нэг утасны хөндлөн огтлолын талбайг a-г утасны диаметр d дээр үндэслэн тойрог талбайн томъёо a=π d2/4 ашиглан тооцоолж болно. Тиймээс ороомгийн утасны нийт хөндлөн огтлолын талбай нь Ac=N * a байна. Жишээлбэл, хэрэв трансформатор нь 50 мм урт, 30 мм өргөн соронзон цөмт цонхны хэмжээтэй бол Aw=50 * 30=1500мм2, ороомгийн эргэлт 100, диаметр нь 0.5 мм утас сонгоно. Нэг утасны хөндлөн огтлолын талбай нь a=π * 0.52 ≈ 0.196мм2, Ac=100 * 0.196=19.6мм2, ба Ku=19.6/1500 ≈ 0.013 байна.
3. Ку-д нөлөөлөх гол хүчин зүйлүүд
а. Ороомгийн бүтэц
Ороомгийн арга нь Ku-д мэдэгдэхүйц нөлөө үзүүлдэг. Цэвэрхэн, эмх цэгцтэй олон давхаргат ороомгийн арга нь сул, санамсаргүй ороомгийн аргатай харьцуулахад цонхны зайг илүү үр ашигтай ашиглаж, улмаар Ku утгыг сайжруулж чадна. Жишээлбэл, сэндвич ороомгийн аргыг ашиглах нь (анхдагч ороомгийг хоёр хэсэгт хувааж, хоёрдогч ороомгийг дунд нь хавчаарлах) нь соронзон орны тархалтыг оновчтой болгохоос гадна цонхны зайг тодорхой хэмжээгээр ашиглах боломжийг олгодог.
б. Дулаан тусгаарлагч материал
Ороомгийн цахилгаан тусгаарлагчийн гүйцэтгэлийг хангахын тулд тусгаарлагч будаг, тусгаарлагч тууз зэрэг тусгаарлагч материалыг ашиглах шаардлагатай. Гэсэн хэдий ч эдгээр тусгаарлагч материалууд нь цонхны тодорхой хэмжээний зайг эзэлнэ. Тусгаарлагч материал зузаан байх тусам утсанд бага зай үлдэх бөгөөд Ku утга нь буурна. Тиймээс тусгаарлагчийн шаардлагыг хангасан нимгэн, өндөр хүчин чадалтай тусгаарлагч материалыг сонгох нь Ku-г сайжруулах үр дүнтэй арга юм.
в. Соронзон цөм хэлбэр
Соронзон цөмийн янз бүрийн хэлбэрүүд нь цонхны хэлбэр, хэмжээтэй харилцан адилгүй байдаг бөгөөд энэ нь Ku утгад нөлөөлж болно. Жишээлбэл, тороид соронзон цөмтэй харьцуулахад E хэлбэрийн соронзон цөмүүд нь илүү ердийн цонхтой тул ороомгийг орооход хялбар болгож, Ku утгыг өндөр түвшинд хүргэх боломжтой; Цагираг хэлбэртэй соронзон цөмүүд нь цахилгаан соронзон хамгаалалт болон бусад тал дээр давуу талтай боловч ороомог нь хэцүү бөгөөд цонхны орон зайг ашиглах нь харьцангуй төвөгтэй байдаг. Ku утгыг сайжруулах нь илүү олон бэрхшээлтэй тулгардаг.
4. Практик дизайн дахь Ку-ийн ач холбогдол
а. Чадлын нягтралыг нэмэгдүүлэх
Орчин үеийн цахилгаан электрон тоног төхөөрөмжийг жижигрүүлж, хөнгөн болгох чиг хандлагад цахилгаан нягтралыг сайжруулах нь гол зорилго болж байна. Ku-г оновчтой болгосноор хязгаарлагдмал соронзон цөмийн цонхны орон зайд ороомгийн утаснуудын хөндлөн огтлолын талбайг нэмэгдүүлж, илүү их гүйдэл нэвтрүүлэх боломжийг олгож, трансформатор болон индукторын цахилгаан боловсруулах чадварыг сайжруулж болно. Ийм байдлаар ижил эзэлхүүнтэй төхөөрөмж нь нэмэгдэж буй цахилгаан эрчим хүчний эрэлтийг хангахын тулд илүү өндөр чадлын гаралтад хүрч чадна.
б. Зардлыг бууруулах
Ku-г боломжийн хэмжээгээр нэмэгдүүлэх нь соронзон цөмийн хэмжээг нэмэгдүүлэхгүйгээр ижил цахилгаан дамжуулалтыг хийж чадна гэсэн үг юм. Энэ нь том хэмжээтэй соронзон цөмийн эрэлтийг бууруулж, соронзон цөмийн өртгийг бууруулдаг. Үүний зэрэгцээ цонхыг үр ашигтай ашиглах нь ороомгийн материалын хаягдлыг бууруулж, зардлыг цаашид хэмнэх боломжтой. Тиймээс Ku-г оновчтой болгох нь гүйцэтгэл болон өртгийг тэнцвэржүүлэх чухал хэрэгсэл юм.
в. Дулаан сарниулах гүйцэтгэлийг сайжруулах
Ku бага байх үед ороомог цонхны дотор сийрэг тархсан байдаг бөгөөд энэ нь соронзон орны тархалт болон орон нутгийн дулааны концентрацийг жигд бус болгоход хүргэдэг. Ku-г оновчтой болгож, цонхны зайг ороомогт зохих ёсоор дүүргэх нь соронзон орны тархалтыг сайжруулж, ороомгийн хувьсах гүйдлийн эсэргүүцлийг бууруулж, ороомгийн алдагдлыг багасгах, улмаар дулаан тархалтын гүйцэтгэлийг сайжруулж, тоног төхөөрөмжийн тогтвортой ажиллагааг хангахад тусалдаг.
5. Ku-г оновчтой болгох арга ба практик
а. Дэвшилтэт ороомгийн технологийг нэвтрүүлэх
Автомат ороомгийн машин гэх мэт дэвшилтэт тоног төхөөрөмжийг ашигласнаар илүү нарийвчлалтай, авсаархан ороомгийг бий болгож, гараар ороох үед гарч болзошгүй сулрал, тэгш бус байдлын асуудлаас зайлсхийж, цонхны зайг үр дүнтэй ашиглах боломжтой. Үүний зэрэгцээ сегментчилсэн ороомог, шаталсан ороомог гэх мэт зарим тусгай ороомгийн процессууд нь ороомгийн зохион байгуулалтыг оновчтой болгож, тодорхой дизайны шаардлагын дагуу Ku-г сайжруулж чадна.
б. Тохирох утас болон дулаалгын материалыг сонгох
Өндөр дамжуулах чадвартай утсыг ашигласнаар цонхны ороомгийн илүү олон эргэлтийг зохион байгуулж, хувьсах гүйдлийг нэмэгдүүлэхийн тулд ижил гүйдлийн багтаамжтай нимгэн утсыг ашиглаж болно. Үүний зэрэгцээ, дулаалгын гүйцэтгэлийг хангахын зэрэгцээ дулаалгын материалын эзэлж буй зайг багасгаж, Ku-г сайжруулахын тулд нано тусгаарлагч хальс зэрэг шинэ нимгэн тусгаарлагч материалыг сонгодог.
в. Соронзон цөмийн оновчлолын загвар
Тодорхой хэрэглээний нөхцөл байдал болон гүйцэтгэлийн шаардлагад үндэслэн тохирох хэлбэр, хэмжээтэй соронзон цөмийг сонгоно уу. Өндөр Ku шаардлага бүхий зарим загварын хувьд цонхны ашиглалтын хамгийн сайн үр дүнд хүрэхийн тулд соронзон цөмийн цонхны хэлбэр, хэмжээг оновчтой болгохын тулд өөрчлөн тохируулсан стандарт бус соронзон цөмийг авч үзэж болно.
Цонхны ашиглалтын коэффициент Ku нь трансформатор болон индукторын дизайны бүх үйл явцад дамжин явагддаг бөгөөд цахилгаан соронзон эд ангиудын гүйцэтгэл, өртөг, найдвартай байдалд гүнзгий нөлөөлдөг. Ku-ийн зарчмыг гүнзгий ойлгож, түүний утгыг зөв тооцоолж, нөлөөлөх хүчин зүйлсийг цогцоор нь шинжилж, оновчтой оновчлолын аргуудыг хэрэгжүүлснээр илүү сайн гүйцэтгэлтэй, бага өртөгтэй трансформатор болон индукторыг зохион бүтээх боломжтой бөгөөд энэ нь цахилгаан электроникийн технологийн тасралтгүй хөгжлийг дэмжих болно.
Нийтэлсэн цаг: 2025 оны 6-р сарын 24
