Большая техническая энциклопедия
2 3 6
A N P Q R S U
А Б В Г Д Е Ж З И К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Э Ю Я
МА МГ МЕ МИ МН МО МУ МЫ МЯ

Магнитно-мягкий материал

 
Магнитно-мягкие материалы обычно используют для работы в переменном магнитном поле, так как малая ширина петли гистерезиса ( рис. 109, б) обусловливает сравнительно малые потери энергии при перемагничивании.
Магнитно-мягкие материалы в свою очередь делятся на три типа: магнитные материалы с прямоугольной предельной статической петлей гистерезиса, у которых коэффициент прямоугольности k -, 0 95 ( рис. 7.6, в); магнитные материалы с округлой предельной статической петлей гистерезиса, у которых коэффициент прямоугольности 0 4 ki-i 0 7 ( рис. 7.6, б); магнитные материалы с линейными свойствами, у которых зависимость В ( Н) практически линейная: В и ц0Н ( рис. 7.6, в), где и - относительная магнитная проницаемость.
Магнитно-мягкие материалы обладают высокой магнитной проницаемостью, небольшой коэрцитивной силой и малыми потерями на гистерезис.
Магнитно-мягкие материалы обладают высокой магнитной проницаемостью, ( небольшой коэрцитивной силой и малыми потерями на гистерезис.
Магнитно-мягкие материалы, обладающие высокой магнитной проницаемостью 3 и малой коэрцитивной силой и применяемые для магнитопроводов реле, электромашин, приборов и аппаратов.
Магнитно-мягкие материалы могут быть использованы в качестве магнитопровода для постоянного магнитного потока и переменного магнитного потока в сильных полях низкой и звуковой частоты, а также для переменного магнитного потока в слабых полях низкой, звуковой и высокой частот.
Гистерезисные кривые. Магнитно-мягкие материалы обычно имеют большую магнитную проницаемость. Такие материалы размагничиваются с трудом.
Магнитно-мягкие материалы характеризуются сравнительно небольшой величиной задерживающей силы и высокой магнитной проницаемостью. Силы связи между доменами в этих материалах малы, следовательно, подобные материалы легко намагничиваются и размагничиваются. На рис. 111 - 37, а приведен график циклического перемагнйчйвания магнитно-мягкого материала. Малая величина задерживающей силы обусловливает небольшие потери при перемагничивании. Петля гистерезиса узкая и площадь, ограниченная ею, мала.
Графики циклического перемагничивания. Магнитно-мягкие материалы применяются для изготовления станин и якорей электрических машин, сердечников трансформаторов, дросселей, электромагнитов и реле. Благодаря большой величине ] i они обеспечивают усиление слабых магнитных полей.
Магнитно-мягкие материалы обладают круто поднимающейся основной кривой намагничивания и относительно малыми площадями гистерезисных петель.
Магнитно-мягкие материалы применяются в производстве электрических машин, трансформаторов, различных аппаратов и приборов.
График, описывающий циклическое перемагничивание материала. Магнитно-мягкие материалы характеризуются малыми потерями энергии на гистерезис ( рис. 15, а и б), обладают большой магнитной проницаемостью и малой коэрцитивной силой.

Магнитно-мягкие материалы должны иметь малое значение коэрцитивной силы и высокую магнитную проницаемость. Из них изготовляют сердечники магнитных устройств, магнитопроводы.
Магнитно-мягкие материалы применяются для изготовления магни-топроводов трансформаторов, электрических машин и аппаратов, магнитных экранов и др., где требуется быстрое намагничивание с малыми потерями энергии. Термомагнитные материалы служат для компенсации температурных изменений магнитных потоков в магнитных системах приборов, а магнитострикционные материалы - для преобразования электромагнитной энергии в механическую.
Магнитно-мягкие материалы находят широкое применение в ряде отраслей промышленности: электро-и радиотехнике, автоматике и телемеханике, радиоэлектронике, приборостроении. Известно, что изготовление магнитно-мягкшс изделий трудоемко и связано с большими потерями ( 60 - 80 %) материала, требует большого станочного парка и производственных площадей, привлечения рабочих высокой квалификации для операции сборки и механической обработки.
Магнитно-мягкие материалы с величиной коэрцитивной силы более 1 ка / м находят ограниченное применение.
Магнитно-мягкие материалы обычно используют для работы в переменном магнитном поле, так как малая ширина петли гистерезиса ( рис. 40, б) обусловливает сравнительно малые потери энергии при перемагничи-вании. К магнитно-мягким материалам относится, например, электротехническая сталь. Ее применяют для изготовления магнитопроводов электрических машин и аппаратов. Еще большую магнитную проницаемость и меньшую коэрцитивную силу имеет пермаллой, который применяется в устройствах радиотехники и автоматики.
Магнитно-мягким материалом является, например, техническое железо. Недостатком железа является низкое удельное электросопротивление ( р не более 0 1 мкОм м), обусловливающее значительные тепловые потери, связанные с вихревыми токами, возникающими при перемагничивании. Поэтому применение технического железа ограничено устройствами, работающими на постоянном токе.
Основными металлическими магнитно-мягкими материалами, применяемыми в радиоэлектронной аппаратуре, являются карбонильное железо, пермаллои, альсиферы и низкоуглеродистые кремнистые стали.
Рассмотрим теперь магнитно-мягкие материалы.
Основная кривая вания. У магнитно-мягких материалов восходящая ( гдеа) и нисходящая ( абвг) ветви петли гистерезиса почти сливаются с основной кривой намагничивания, у магнитно-жестких, наоборот, резко расходятся; на рис. 5 - 20 даны основные кривые намагничивания.
Разновидностью магнитно-мягких материалов являются высокочастотные материалы или магиитодиэлектрики. Они применяются для сердечников катушек, работающих в переменных магнитных полях при высокой частоте тока.
У магнитно-мягких материалов восходящая ( гдеа) и нисходящая ( абвг) ветви петли гистерезиса почти сливаются с основной кривой намагничивания, у магнитно-жестких, наоборот, резко расходятся.
Частицы магнитно-мягкого материала, например карбонильного железа, не имеют постоянного магнитного момента.
У магнитно-мягких материалов упорядочение увеличивает потери на гистерезис. Немагнитный в неупорядоченном состоянии сплав NijMn при упорядочении становится ферромагнитным.
Основная кривая вания.
У магнитно-мягких материалов восходящая ( гдеа) и нисходящая ( абвг) ветви петли гистерезиса почти сливаются с основной кривой намагничивания, у магнитно-жестких, наоборот, резко расходятся; на рис. 5 - 20 даны основные кривые намагничивания.
Угольные электроды. У магнитно-мягких материалов потери а гистерезис малы, вместе с тем они обладают высокой магнитной проницаемостью. Эти материалы используются в качестве магнитопроводов электрических машин, сердечников трансформаторов и 6 измерительных приборах. К ним относятся: стали, сплавы железа с никелем и другими металлами.
Петли гистерезиса магнитно-мягких ( а. и магнитно-твердых ( б материалов.| Кривые намагничивания различных материалов ( а и петли гистерезиса при различных значениях наибольшей индукции ( б. К магнитно-мягким материалам относится электротехническая сталь, которая имеет малую коэрцитивную силу и высокую магнитную проницаемость. Поэтому ее применяют для изготовления магнитопроводов в электрических машинах и аппаратах. Еще большую магнитную проницаемость и меньшую коэрцитивную силу имеют сплавы железа и никеля - пермаллой; железа, алюминия и кремния - альсифер и др., которые применяют в устройствах радиотехники и автоматики.
Петли гистеризиса различных сплавов. а - магнито-мягких сплавов. б - магнито-твердых сплавов. К магнитно-мягким материалам относятся техническое железо и низкоуглеродистые стали, электротехнические стали и др. Все эти материалы используют в устройствах и аппаратах, где сердечники подвергаются частому перемагничиванию и необходимо уменьшать затраты энергии на перемагничивание.
К магнитно-мягким материалам относятся низко углеродистая электротехническая сталь марок Э, ЭА, ЭАА, качественная конструкционная углеродистая сталь марок 05, 08, 10 и 15, кремнистые легированные стали марок Э1, Э2, ЭЗ, Э4, Э46 и ЭЗЗО, никелевые сплавы с высокой проницаемостью в слабых полях - пермаллои и кобальтовые сплавы с высоким магнитным насыщением - пермендюр.
К магнитно-мягким материалам относятся низкоуглеродистая электротехническая сталь марок Э, ЭА, ЭАА, качественная конструкционная углеродистая сталь марок 05, 08, 10 и 15, кремнистые легированные стали марок Э1, 92, 93, 94, 946 и 9330, никелевые сплавы с высокой проницаемостью в слабых полях - пермаллои и кобальтовые сплавы с высоким магнитным насыщением - пермендюр.
К магнитно-мягким материалам относятся: чистое ( электромагнитное) железо, листовая электротехническая сталь, железо-армко, пермаллои ( железоникелевые сплавы), а также металлические стекла и некоторые ферриты. К магнитно-мягким материалам специального назначения относятся термомагнитные сплавы и магнитострикционные материалы.
К магнитно-мягким материалам ( способным намагничиваться и пере-магничиваться в слабых магнитных полях) относятся железо, низкоуглеродные стали, некоторые сплавы. Постоянные магниты изготавливаются из магнитно-жестких материалов ( углеродистых, вольфрамовых сталей, специальных сплавов), в которых намагничивание и перемагничивание происходят только под действием сильного магнитного поля.
Стандартные размеры образцов.| Зависимость резонансной частоты от напряженности подмагничивающего поля у сердечников, работающих в режиме продольных колебаний.| Зависимость коэффициента ма11 гнитно-механической связи от напряженности подмагничивающего поля у сердечников, работающих в режиме продольных колебаний. Термомагнитными называются магнитно-мягкие материалы, обладающие сильной зависимостью магнитной проницаемости от температуры. Основная область их применения ( табл. 100) - термокомпенсаторы измерительных приборов, которые выполняются в виде магнитных шунтов, ответвляющих на себя часть рабочего магнитного потока. При повышении температуры магнитная проницаемость шунта падает, его шунтирующее действие ослабевает и рабочий магнитный поток возрастает настолько, что компенсирует влияние температуры на сопротивление измерительной обмотки, жесткость противодействующих пружин и магнитную индукцию в нейтрали постоянного магнита. Кроме того, термомагнитные материалы используют в различных термореле и сердечниках контурных дросселей, резонирующих при определенной температуре.
Чугун как магнитно-мягкий материал уступает стали, но имеет и ряд преимуществ по сравнению с ней; его магнитные свойства меньше зависят от напряжений, меньше влияние температуры и сотрясений на его магнитные свойства; чугунным отливкам можно легче придать выгодную для магнитных свойств конфигурацию.
Семейство симметричных гистерезисных петель. s.
Промышленность выпускает многочисленные магнитно-мягкие материалы, которые можно разделить на три большие группы.
Особым видом магнитно-мягких материалов, применяемых в технике высокочастотной проводной связи и радиотехнике, являются магнитодиэлектрики, изготовляемые методом прессования из мелко-дисперсного магнитного порошка с электроизоляционным органическим или неорганическим связующим. Благодаря мелкодисперсному состоянию магнитного материала и обволакиванию отдельных зерен его электроизоляционным материалом магнитодиэлектрики обладают высоким удельным сопротивлением и малыми потерями на вихревые токи при пониженных значениях магнитной проницаемости. Основными видами магнитодиэлектриков являются: алсифер с неорганической связкой из жидкого стекла; алсифер с аминопластовой связкой; алсифер с полистирольной связкой; карбонильное железо со связкой из смолы фенолоформальдегидного типа или двойной связкой - первый слой из жидкого стекла, второй из смолы фенолоформальдегидного типа; карбонильное железо с полистирольной связкой.
В качестве магнитно-мягких материалов применяют также ферриты. Магнитно-мягкие ферриты получают спеканием смеси порошков ферромагнитного оксида, железа и оксидов цинка, никеля, магния и некоторых других металлов.
Ямако какого-либо магнитно-мягкого материала семейство статических петель гистерезиса, то вершины петель расположатся на кривой, называемой основной кривой намагничивания5 данного материала.
Хорошим примером металлокерамических магнитно-мягких материалов могут служить магнитные клинья для электрических машин, разработанные на основе систем железо - алюминий и железо - кремний.
Одноколонный гидравлический пресс. В области металлокерамических магнитно-мягких материалов для сердечников ведутся пока только опытные работы. Прежде считали, что металлокерамические сердечники могут применяться лишь в магнитопроводах постоянного тока.
Процесс изменения доменов при намагничивании ферромагнитного материала. Она является магнитно-мягким материалом, широко применяемым в электротехнических изделиях. В сталь вводят 0 8 - 4 8 % кремния, что резко повышает удельное электрическое сопротивление. В результате этого в электротехнической стали резко снижаются потери мощности от вихревых токов. Вместе с тем введение кремния снижает потери на гистерезис и увеличивает магнитную проницаемость в слабых и средних полях.
МАГНИТОСТРИКЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ - магнитно-мягкие материалы, у к-рых достаточно велик эффект магнитострикиии.
Магнитодиэлектрики - это магнитно-мягкие материалы, поэтому они не могут содержать высококоэрцетивную составляющую.
Сердечник изготовлен из магнитно-мягкого материала.
Я ( из магнитно-мягкого материала) образует замкнутую магнитную цепь. При этом ярмо выполняется таким образом, чтобы его магнитное сопротивление было значительно меньше сопротивления испытываемого образца. Измерительная обмотка пермеаметра присоединяется к баллистическому гальванометру или флюксметру. В некоторых конструкциях пермеаметров намагничивающая обмотка располагается на ярме.
Особым: видом магнитно-мягких материалов, применяемых в технике высокочастотной проводной связи и радиотехнике являются магнитодиэлектрики, изготовляемые методом прессования из мелкодисперсного магнитного порошка с электроизоляционным органическим или неорганическим связующим. Благодаря мелкодисперсному состоянию магнитного материала и обволакиванию отдельных зерен его электроизоляционным материалом, магнитодиэлектрики обладают высоким удельным сопротивлением и малыми потерями на вихревые токи при пониженных значениях магнитной проницаемости. Основными видами магнитодиэлектр иков являются: алсифер с неорганической связкой из жидкого стекла, талька и хромового ангидрида; алсифер с аминопластовой связкой; алсифер с полистирольной связкой; карбонильное железо со связкой из смолы фенолоформальдегидного типа или двойной связкой - первый слой из жидкого стекла, второй из смолы фенолоформальдегидного типа; карбонильное железо с полистирольной связкой. На этих основах выпускается большое количество марок магнитодиэлектриков, отличающихся друг от друга размерами зерен магнитных материалов и количеством связующего. Величина потерь в магнитодиэлектриках определяется не только потерями в самом магнитном материале, но также и диэлектрическими потерями в связующем материале. При выборе последнего следует учитывать технологические свойства, что важно при получении деталей сложной формы, а также механические свойства изделий.
Кривая размагничивания ( 1 и кривая удельной объемной магнитной энергии ( 2 разомкнутого магнита.
Уровень магнитных характеристик магнитно-мягких материалов зависит от их химической чистоты и степени искажения кристаллической структуры.
Рассмотрим отдельные виды магнитно-мягких материалов.
Увеличение коэрцетивной силы магнитно-мягкого материала, каковым является электротехническая кремнистая сталь, бессмысленно.
 
Loading
на заглавную 10 самыхСловариО сайтеОбратная связь к началу страницы

© 2008 - 2014
словарь online
словарь
одноклассники
XHTML | CSS
Лицензиар ngpedia.ru
1.8.11