Методичні вказівки до лабораторних робіт з дисципліни "Матеріали мехатронних пристроїв", страница 30

Магнітна проникливість феромагнетиків залежить від температури, переходячи через максимум поблизу точки Кюрі (точка фазового переходу другого роду). При температурах вище точки Кюрі області спонтанного намагнічування порушуються в результаті теплового руху і матеріал перестає бути феромагнетиком.

Магнітним гістерезисом феромагнетиків називається відставання зміни магнітної індукції В від зміни напруги зовнішнього намагнічуючого поля, обумовленого залежністю В від її попередніх значень. Магнітний гістерезис є наслідок незворотніх змін при намагнічуванні й перемагнічуванні. Петльою гістерезиса називається крива вимірювання магнітної індукції феромагнітного тіла, поміщеного у зовнішнє магнітне поле, при зміні напруги останнього від +Нs до –Hs і зворотньо, де Hs – напруга магнітного поля відповідає насиченністю. Величина ±Вs магнітної індукції, яка досягається при значенні зовнішнього магнітного поля, рівної ±Нs, називається індукцією насичення. Величина магнітної індукції ±Вr, яка зберігає в зразку після зменшення напруги поля від ±Нs до 0, називається остаточною індукцією. Напруга Нс зворотного поля, доводячи магнітну індукцію до 0, називається коерцитивною силою.

За величинами Нс й Ph (площа петлі гістерезису) феромагнетики діляться на магнітом’які (з малою Нс, малою Ph та великою магнітною проникливістю) і магнітотверді (з великою Нс, великою Ph й меншою магнітною проникливістю).

При циклічному перемагнічуванні крива намагніченість утворює гістерезисну петлю (рис. 7.2).

 

Рисунок 7.2 – Петля гістерезису

Гістерезисну петлю, отриману в умовах насичення, називають граничною. Основними її характеристиками є остаточна індукція  (при ) і коерцитивна сила  (при  ).

Петлю гістерезису, зняту при повільній зміні, поля називають статичною. Площа статичної петлі пропорційна величині магнітних втрат у матеріалі, які виникають при перемагнічуванні (втрати на гістерезисі ).

Петлю гістерезису, зняту при намагнічуванні магнітного матеріалу перемінним полем, називають динамічною. Площа динамічної петлі гістерезису пропорційна потужності повних магнітних втрат.

Повні магнітні втрати складаються із втрат на гістерезисі , втрат на вихреві токи  і додаткових втрат , пов’язаних із магнітною в’язкістю матеріалів:

                                                                                  (7.7)

При перемагнічуванні матеріалів із частотою (Гц)  втрати на гістерезисі () розраховуються за формулою:

                                                                                                   (7.8)

де  – щільність матеріалу, кг/м3;

   - дає площу петлі гістерезису.

Втрати на вихреві токи залежать не тільки від магнітних, але й від електричних властивостей матеріалів (питомого електричного спротиву) й форм сердечника. Для листового зразка втрати () можна знайти із виразу: