Nankristalline Schnittbandkerne

Geringe Leistungsverluste für Mittelfrequenztransformatoren

Nanokristalline Schnittbandkerne (SBK) aus VITROPERM® 500 bieten exzellente weichmagnetische Eigenschaften bei sehr niedrigen Kernverlusten. Damit sind sie eine hervorragende Wahl für Hochleistungsanwendungen wie Mittelfrequenz-Transformatoren (MFT).

Vorteile:

  • Sehr niedrige spezifische Kernverluste
  • Hohe Aussteuerung ≥0,8 T
  • Betriebstemperatur ≤150 °C

Nanokristalline Schnittbandkerne werden typischerweise für Mittelfrequenz-Transformatoren in den folgenden Anwendungen eingesetzt:

  • Bahn
  • Smarte Energienetze & Erneuerbare Energien
  • DC Schnellladung für Elektrofahrzeuge

Typische Eigenschaften

Geometrische Form rund, oval, rechteckig
Position des Schnitts (typ.) am längeren Kernschenkel
Anzahl Schnitte (typ.) 1 (mehrfach geschnittene Kerne auf Anfrage)
Kerngewicht (typ.) 50 g - 30 kg
Max. Betriebstemperatur ≤150 °C
Magnetische Flussdichte (typ.) ≤0,9 T (unipolar)
Effektive Permeabilität (geschnitten, ohne Luftspalt)

> 5.000

 

 

Mittelfrequenz Solid-State Transformatoren auf Basis moderner Halbleiter wie SiC oder GaN werden heute als die Haupt-Treiber für Hochleistungsanwendungen angesehen. Sie zielen dabei auf verschiedene Einsatzgebiete wie Bahn, ‚Smart Grid‘-Energienetze oder auch DC Schnellladung für Elektrofahrzeuge. Dabei sind insbesondere die induktiven Komponenten entscheidend für das Volumen, Gewicht und die Effizienz des Gesamtsystems: Schaltfrequenzen zwischen 1 kHz bis hinauf zu 50 kHz für Leistungen jenseits der 100 kVA erlauben eine signifikante Reduktion des Volumens aller magnetischen Komponenten.

Mit ihren extrem niedrigen Verlusten im Mittelfrequenzbereich bei gleichzeitig hoher Aussteuerung von bis zu 1,2 T helfen nanokristalline Materialien bei der Realisierung dieses Fortschritts.

Neuer Produktionsprozess für nanokristalline Schnittbandkerne

VAC beherrscht den Herstellungsprozess für nanokristalline Schnittbandkerne, sodass der typische starke Anstieg der Kernverluste nach dem Schneiden des spröden Materials vermieden wird. Die technischen Verbesserungen entlang der Produktionskette bringen eine Reihe von Vorteilen für den Endanwender mit sich: Es können hohe Füllfaktoren erreicht werden, welche dazu beitragen, kompakte Designs mit niedrigem Volumen und kleiner Grundfläche zu realisieren. Dies geht Hand in Hand mit der Eignung der Schnittbandkerne für hohe Betriebstemperaturen von bis zu 150 °C.

Der hauptsächliche Anwendungsvorteil liegt in den sehr niedrigen magnetischen Kernverlusten: Das nachfolgende Diagramm zeigt die spezifischen Kernverluste gegen die magnetische Aussteuerung bei verschiedenen gängigen Schaltfrequenzen. Es zeigt sich, dass die nanokristallinen Schnittbandkerne der VAC auch bei hohen Aussteuerungen bis 1 T noch verwendbar bleiben.

Nanokristalline Schnittbandkerne werden typischerweise für Mittelfrequenz-Transformatoren in den folgenden Anwendungen eingesetzt:

  • Bahn
  • Smarte Energienetze & Erneuerbare Energien
  • DC Schnellladung für Elektrofahrzeuge

Typische Eigenschaften

Geometrische Form rund, oval, rechteckig
Position des Schnitts (typ.) am längeren Kernschenkel
Anzahl Schnitte (typ.) 1 (mehrfach geschnittene Kerne auf Anfrage)
Kerngewicht (typ.) 50 g - 30 kg
Max. Betriebstemperatur ≤150 °C
Magnetische Flussdichte (typ.) ≤0,9 T (unipolar)
Effektive Permeabilität (geschnitten, ohne Luftspalt)

> 5.000

 

 

Mittelfrequenz Solid-State Transformatoren auf Basis moderner Halbleiter wie SiC oder GaN werden heute als die Haupt-Treiber für Hochleistungsanwendungen angesehen. Sie zielen dabei auf verschiedene Einsatzgebiete wie Bahn, ‚Smart Grid‘-Energienetze oder auch DC Schnellladung für Elektrofahrzeuge. Dabei sind insbesondere die induktiven Komponenten entscheidend für das Volumen, Gewicht und die Effizienz des Gesamtsystems: Schaltfrequenzen zwischen 1 kHz bis hinauf zu 50 kHz für Leistungen jenseits der 100 kVA erlauben eine signifikante Reduktion des Volumens aller magnetischen Komponenten.

Mit ihren extrem niedrigen Verlusten im Mittelfrequenzbereich bei gleichzeitig hoher Aussteuerung von bis zu 1,2 T helfen nanokristalline Materialien bei der Realisierung dieses Fortschritts.

Neuer Produktionsprozess für nanokristalline Schnittbandkerne

VAC beherrscht den Herstellungsprozess für nanokristalline Schnittbandkerne, sodass der typische starke Anstieg der Kernverluste nach dem Schneiden des spröden Materials vermieden wird. Die technischen Verbesserungen entlang der Produktionskette bringen eine Reihe von Vorteilen für den Endanwender mit sich: Es können hohe Füllfaktoren erreicht werden, welche dazu beitragen, kompakte Designs mit niedrigem Volumen und kleiner Grundfläche zu realisieren. Dies geht Hand in Hand mit der Eignung der Schnittbandkerne für hohe Betriebstemperaturen von bis zu 150 °C.

Der hauptsächliche Anwendungsvorteil liegt in den sehr niedrigen magnetischen Kernverlusten: Das nachfolgende Diagramm zeigt die spezifischen Kernverluste gegen die magnetische Aussteuerung bei verschiedenen gängigen Schaltfrequenzen. Es zeigt sich, dass die nanokristallinen Schnittbandkerne der VAC auch bei hohen Aussteuerungen bis 1 T noch verwendbar bleiben.

Produkte

Kundenspezifische Produktlösungen für alle Anwendungen: Die nanokristallinen Kerne der VAC sind maßgeschneiderte Lösungen. Wir freuen uns auf Ihre technischen Anfragen.

Verwandte Produkte und Anwendungen

Nanokristallines VITROPERM

Nanokristalline Werkstoffe VITROPERM

VITROPERM ist ein nanokristalliner Werkstoff auf Eisenbasis mit einer hervorragenden Kombination weichmagnetischer Eigenschaften, die es zum Spitzenmaterial für ein breites Anwendungsspektrum machen.

Nanokristalline Werkstoffe VITROPERM
Kompensationsstromsensoren

Kompensations-stromsensoren

Kompensationsstromsensoren (closed-loop) mit VAC-eigener magnetischer Sonde als Nullfelddetektor für höchste Genauigkeit in der Strommessung. VAC Stromsensoren decken drei Magnituden im Primärstrom von 1,5 A bis 1.500 A ab.

Kompensationsstromsensoren
elektrisches Laden

Elektrisches Laden

Unser Portfolio umfasst induktive Bauelemente und elektrische Sicherheitseinrichtungen für alle Lademodi und erfüllt die Anforderungen verschiedener Normen wie IEC 62752 oder UL2231.

Elektrisches Laden

Kontaktieren Sie unsGlobal denken - lokal handeln