Марки електротехнічних сталей позначаються кодом із чотирьох цифр і розшифровуються так: перша цифра - вид прокатки, структурний стан (1 - гарячекатана ізотропна, 2 - холоднокатана ізотропна, 3 - холоднокатана анізотропна); друга цифра - вміст кремнію (0 – до 0,4%,1 - 0,4...0,8%, 2 - 0,8...1,8%, 3 - 1,8 ..2,8%, 4 - 2,8...3,8%, 5 - 3,8...4,8%); третя цифра - група за основною характеристикою, яка нормується (поєднанням магнітної індукції, її частоти і питомих магнітних втрат); четверта цифра - порядковий номер типу сталі. Так, наприклад, у трансформаторах застосовують сталі 1511...1514, 3411...3415; в електричних машинах 1211, 1212, 1311, 1411, 2411, 2412, 3411, 3413 та ін.
У цілому феромагнетики прийнято ділити на дві групи:
- магнітом'які матеріали, що використовуються, в основному, як провідники магнітного потоку;
- магнітотверді, що використовуються як джерело магнітного поля (постійні магніти).
У феромагнетиків величина μг залежить від величин магнітного поля В і H, тобто вона непостійна. Тому для таких матеріалів замість формули (8.1) використовуються експериментально отримані залежності В(H). Залежність В(H) утворює сімейство петель гістерезису, приклад яких поданий на рис. 8.8 для електротехнічної сталі марки 1212 при товщині листа 0,5 мм. Площі окремих петель гістерезису залежать від супутніх їм максимальних значень Вт і Нт, а також частоти перемагнічування f (рис. 8.8 відповідає f=50 Гц).
Рис. 8.8
За відсутності зовнішнього магнітного поля феромагнітний зразок розбитий на домени – області однорідної самодовільної намагніченості. У простішому випадку доменна структура являє собою шари, що чергуються, із взаємно протилежним напрямком намагніченості. Криві намагнічування і петлі гістерезису в феромагнетиках визначаються зміною об'єму доменів з різною орієнтацією намагніченості в них за рахунок зміщення меж доменів, а також повороту осей намагніченості доменів.
Процес перемагнічування пов'язаний із поглинанням енергії зовнішнього магнітного поля; площа всередині петлі магнітного гістерезису є мірою енергії, що перетворюється на теплоту при перемагнічуванні. Такі втрати енергії називаються гістерезисними.
На петлях гістерезису виділяються характерні точки (рис. 8.9): Нс - коерцитивна сила; Вг – залишкова індукція.
Рис. 8.9
Досить вузькі петлі гістерезису (як, наприклад, на рис. 8.8) відповідають магнітом'яким матеріалам. У магнітотвердих матеріалів петлі гістерезису більш широкі, як показано на рис. 8.9. Так, наприклад, у чистого заліза Нс складає близько 80 А/м, у спеціального сплаву - магніко - досягає 4640 А/м. Підвищеня значень Нс і Вг добиваються для створювання високоефективних постійних магнітів (створено матеріали з ВТ близько 0,3...0,8 Тл). Для них у межах петлі гістерезису важливою є ділянка від Вг до - Нс - розмагнічувальна частина, причому задача полягає в забезпеченні найбільшої величини площі заштрихованої частини петлі гістерезису (рис. 8.9).
Магнітотверді матеріали для постійних магнітів утворюються з вуглецевих сталей із змістом вуглецю до 1% і з додаванням легуючих елементів (алюміній, нікель, вольфрам, хром, кобальт, молібден). Наприклад, сплав ЮНД (Fе+Ni+Аl), сплав ЮНДК (Fе+Ni+Аl+Со).
Наведені значення Вт відповідають феромагнетикам, що знаходяться у складі замкнених осердь, як, наприклад, на рис. 8.7. За наявності у постійного магніту повітряного проміжку його залишкова індукція Вd значно менше залишкової індукції матеріалу Вг.
Якщо в процесі вимірювань зовнішнє магнітне поле змінюється за величиною і напрямком повільно, то отримується статична петля гістерезису. Якщо ж час встановлення напруженості поля порівняний із часом перемагнічування матеріалу, то залежності В(Н) є динамічними петлями гістерезису. Динамічні петлі гістерезису більш широкі й округлі, їхня площа збільшується з підвищенням частоти перемагнічування.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.