Курсовая, контрольная работа. Примеры выполнения

Лекции по курсу Электротехнические материалы

Магнитная проницаемость

В технике используется несколько десятков видов магнитной проницаемости в зависимости от конкретных применений магнитного материала. Абсолютнаяпроницаемость _a=B/H, относительная проницаемость =(1/_o) ^. (B/H). Зависимость =F(H) показана на рисунке. Начальная и максимальная проницаемости являются частными случаями нормальной проницаемости (слово "нормальная"принято опускать)

_нач=; _макс=.

При одновременном воздействии на магнитный материал постоянного Н_o и переменного Н_~ магнитных полей и, обычно, при условии Н_~<<Н_o вводят понятиедифференциальной проницаемости_диф

_диф=

Зависимость. =F(T). Характер этой зависимости различен в слабых, средних и сильных полях. Для _нач при T несколько ниже T_K наблюдается четко выраженный максимум, сглаживающийся при увеличении напряженности поля (см. рисунок).

Возрастание _нач объясняют тем, что при нагревании облегчается смещение доменных границ и поворот векторов намагниченности доменов, главным образом из-за уменьшения констант магнитострикции и магнитной анизотропии. Уменьшение _нач при высоких температурах связывается с резким уменьшением спонтанной намагниченности доменов.

Потери в магнитных материалах

В переменных полях площадь петли гистерезиса увеличивается за счет потерь на гистерезис Р_г, потерь на вихревые токи Р_в и дополнительных потерь Р_д. Такая петля называется динамической, а суммарные потери полными или суммарными. Потери на гистерезис, отнесенные к единице объема материала (удельные потери)

P_г=, Дж/м³.

При перемагничивании с частотой f (Гц)

P_г= , Вт/кг, где - плотность материала, кг/м³.

Потери на вихревые токи для листового образца Р_в=, где

B_max - амплитуда магнитной индукции, Тл;

f - частота переменного тока, Гц;

d - толщина листа, м;

плотность, кг/м³;

удельное электросопротивление, Ом ^. м.

Дополнительные потери или потери на магнитную вязкость (магнитное последействие) обычно находят как разность между полными потерями и суммой потерь на гистерезис и вихревые токи

Р_д=Р-(Р_г+Р_в).

Магнитная вязкость J_n=J_n(t) зависит от времени действия магнитного поля. J при включении магнитного поля H быстро достигает значения J₁, а затем со временем возрастает в соответствии с формулойJ_n(t)=J_no(1-exp(-t/),

где J_no - намагниченность при t ; - время релаксации. На рисункепоказана зависимость напряженности магнитного поля и намагниченностиот времени действия магнитного поля. В магнитотвердых магнитныхматериалах время магнитной релаксации может достигать нескольких минут. Такое явление называют сверхвязкостью.

 

Тангенс угла магнитных потерь используют в переменных полях. Его можно выразить через параметры эквивалентной схемы, показанной на рисунке. Индуктивную катушку с сердечником из магнитного материала представляют в виде последовательной схемы из индуктивности L и активного сопротивления R. Пренебрегая собственной емкостью и сопротивлением обмотки катушки, получаем

tgб_м=r/(wL).Активная мощность Р_а:

Р_а=J^{2 .} wL ^. tgб_м.

Величина, обратная tgб_м называется добротностью сердечника.

Лекции по курсу Электротехнические материалы

На главную