Свойства ферромагнитных материалов

При решение электротехнических задач все вещества в магнитном отношении делятся на две группы:

ферромагнитные (относительная магнитная проницаемость );

неферромагнитные (относительная магнитная проницаемость ).

К ферромагнитным веществам относятся четыре химических элемента: железо, кобальт, никель гадолиний, а также большое число различных сплавов и химических соединений.

Отличительное свойство ферромагнетиков – очень большая магнитная проницаемость . Кроме того, ферромагнетики обладают уникальной способностью сохранять намагниченное состояние и после того, как намагничивающее поле выключено. Поэтому из ферромагнитных веществ можно изготавливать постоянные магниты.

Свойства ферромагнитных материалов принято характеризовать зависимостью магнитной индукции от напряженности магнитного поля . Различают два основных типа этих зависимостей: кривые намагничивания и гистерезисные петли.

Кривые намагничивания – это однозначные зависимости между и .

При периодическом изменения напряженности магнитного поля зависимость между и приобретает петлевой характер (рис.4.12).

Рис.4.12. Статическая петля гистерезиса.

Если начальное магнитное состояние материала сердечника характеризуется значениями , , то при плавном нарастании тока в обмотке получим нелинейную зависимость , которая называется кривой первоначального намагничивания (рис.4.12 штриховая линия). Начиная с некоторых значений напряженности магнитного поля индукция в магнитопроводе практически перестает увеличиваться и остается равной . Эта область зависимости называется областью технического насыщения.

Если, достигнув насыщения, начать плавно уменьшать постоянный ток в обмотке, т.е. уменьшать напряженность поля, то индукция также начнет уменьшаться. Однако зависимость уже не совпадет с кривой первоначального намагничивания (рис.4.12). При значительных отрицательных значениях напряженности магнитного поля снова наступит техническое насыщение ферромагнитного материала. Если теперь увеличивать ток прямого направления до насыщения, то будет получена замкнутая кривая , которая называется предельной статической петлей гистерезиса ферромагнитного материала.

Предельный статический цикл гистерезиса ферромагнитных материалов характеризуется следующими параметрами: - коэрцитивной силой, - остаточной индукцией (рис.4.12).

По значению параметра предельного статического цикла гистерезиса ферромагнитные материалы делятся на две группы:

магнитные материалы с малыми значениями коэрцитивной силы А/м называются магнито-мягкими;

магнитные материалы с большими значениями коэрцитивной силы кА/м называются магнито-твердыми.

На циклическое перемагничивание магнитопровода затрачивается мощность, выделяемая в нем в виде теплоты, которая называется мощностью потерь в магнитопроводе. Потери мощности в магнитопроводе (в стали) включает в себя потери на гистерезис и потери от вихревых токов , наводимых переменным магнитным потоком в металле магнитопродвода

.

Дата добавления: 2014-01-06