Параметри магнітних матеріалів

Bs – це індукція насичення – максимально можлива індукція, яка може створюватися і даному матеріалі під дією сильних зовнішніх плів. Ця величина визначає максимальний струм, який може проходити по обмотках осердя. При перевищені цього струму індукція в матеріалі збільшуватись не буде, проте матеріал буде сильно грітися.

B_r – це індукція, яка залишається в матеріалі після того як дія зовнішнього поля зникає.

B_{o і} B_max - це індукція в на початку і після закінчення процесу намагнічення.

H_c – коерцитивна сила – це напруженість зовнішнього магнітного поля, як необхідна для того, щоб зняти залишкову індукцію.

- магнітна проникність – показує в скільки разів збільшується індукція в середині зразка зі зміною напруженості зовнішнього магнітного поля.

В залежності від площі петлі гістерезісу (питомих втрат енергії), всі магнітні матеріали поділяються на магнітом’які та магніто тверді.

Магнітом’які магнітні матеріали мають вузьку петлю гістерезісу, легко перемагнічуються зовнішнім полем. Їх використовують для виготовлення осердь за умови, що коерцитивна сила не буде перевищувати 1 кА/м.

Мангітотверді магнітні матеріали мають широку петлю гістерезісу і перемагнічуються сильним зовнішнім полями. Їх можна використати для створення поля – постійного магніту.

Матеріали для виготовлення осердя.

Вимоги до матеріалів:

• Повинні мити якомога меншу коерцитивну силу(10 кА/м).

• Повинні мити як можна більшу магнітну проникність.

• Повинні мити якомога більший питомий опір, тому що саме ця величина визначає величину вихрових струмів. Чим більші будуть втрати на вихрові струми, тим на менших частотах його можна буде використати, тому що більше буде грітися.

До таких матеріалів мають відноситися електротехнічні сталі, пермалої на низьких частотах і феріти в діапазоні радіочастот(на високих частотах).

Електротехнічні сталі

Електротехнічні сталі – це низько вуглецеві сталі(низький процент вуглецю).

Характеристики:

1. Індукція насичення залежить від марки сталі і змінюється в межах від 1,7 Тл до 2,3 Тл.

2. Магнітна проникність - від 300 до 4500.

3. Коерцитивна сила – 64 А/м

Електротехнічні сталі використовуються для виготовлення осердь силових трансформаторів. Для підвищення магнітних характеристик електротехнічної сталі треба підвищити індукцію насичення, магнітну проникність, питомий опір; та зменшити коерцитивну силу. Для цього в сталь вводять домішки, а саме більше ніж 5% Кремнію. Внаслідок цього поліпшується структура матеріалу, збільшується розмір зерна, підвищується питомий опір, а це призводить до : зменшення коерцитивної сили(30 А/м); збільшення магнітної проникності матеріалу (від 5000 до 6000); збільшення питомого опору; зменшення втрат на вихрові струми і гістерезіс; підвищується твердість і крихкість матеріалу; матеріал буде менше грітися. Для ще більш суттєвого поліпшення магнітних характеристик кремнисті сталі піддають холодній прокатці в напрямку найліпшого намагнічування, внаслідок чого сталь набуває ребрової структури. Така сталь називається текстурованою, і стає різко анізотропною, тобто найліпші характеристики будуть тільки в тому випадку, коли магнітний потік в магнітному проводі буде співпадати з напрямом прокатки. Для того, щоб забезпечити спів падання магнітного потоку, осердя складають з окремих частин і з однаковим напрямком прокатки. Для того, щоб зменшити втрати на віхрові струми осердя по товщині набирають з однакових частин, внаслідок цього воно буде менше грітися.