Yumuşak Manyetik Malzemeler

Öncelikle, yumuşak manyetik malzemeleri tanımlamadan önce bazı noktaları aklımızda tutmalıyız.

• Kalıcı Endüksiyon:
  Bu, malzemenin manyetize edildikten ve manyetize eden alan sıfırlandığında kalan endüksiyon değeri. Br ile gösterilir.

• Zorlayıcı Kuvvet:
  Bu, kalıcı endüksiyonu sıfırlamak için gerekli olan negatif manyetik alan miktardır. Hc ile gösterilir.

• Birim hacimdeki bir malzemenin bir döngü boyunca manyetize edilmesi sırasında dağıtılan enerji = histerizis döngüsü alanının toplamı.

• Manyetize edilme sırasında alanların büyümesi ve dönmesi meydana gelir. Her ikisi de geri dönüşebilir veya geri dönüşemez olabilir.

• Manyetik malzemeler, zorlayıcı kuvvetin büyüklüğüne göre ikiye ayrılır - sert manyetik malzemeler ve yumuşak manyetik malzemeler.

Şimdi, konuya gelelim. Yumuşak manyetik malzemeler kolay bir şekilde manyetize ve demanyetize edilebilir. Bunun nedeni, aynı işlem için sadece küçük bir enerjiye ihtiyaç olmasıdır. Bu malzemelerin zorlayıcı alanı çok küçüktür, 1000A/m'den daha azdır.

Bu malzemelerin alan büyümesi kolayca gerçekleştirilebilir. Genellikle, elektriksel akım tarafından oluşturulan akış'ın artırılması ve/veya akışın yolu açılması için kullanılırlar. Yumuşak manyetik malzemelerin değerlendirilmesinde kullanılan ana parametreler şunlardır: geçirgenlik (bir malzemenin uygulanan manyetik alana nasıl tepki verdiği belirlenmek için kullanılır), zorlayıcı kuvvet (zaten tartışıldı), elektrik iletkenliği (maddenin elektrik akımı iletmek kabiliyeti) ve doygun manyetizasyon (bir malzemenin oluşturabileceği en fazla manyetik alan).

Histerizis Döngüsü

Aslında, bir malzemenin alternatif manyetik alana maruz kaldığında izlediği bir döngüdür. Yumuşak manyetik malzemeler için, bu döngünün alanı küçük olacaktır (Şekil 2). Bu nedenle, histerizis kaybı minimum seviyededir.

Yumuşak Manyetik Malzemelerin Özellikleri

• En yüksek geçirgenlik.

• Küçük zorlayıcı kuvvet.

• Küçük histerizis kaybı.

• Küçük kalıcı endüksiyon.

• Yüksek doygun manyetizasyon

Bazı önemli yumuşak manyetik malzemeler şunlardır:
Saf Demir
Saf demir, çok düşük karbon içeriğine sahiptir (> 0.1%). Bu malzeme, uygun tekniklerle maksimum geçirgenlik ve düşük zorlayıcı kuvvet elde edilerek yumuşak manyetik malzeme haline getirilebilir. Ancak, düşük direnç nedeniyle çok yüksek akış yoğunluğuna maruz kalınca eddy akım kaybı oluşur. Bu nedenle, elektromanyetin çekirdeği ve elektriksel araçlar için bileşenler gibi düşük frekansta uygulamalarda kullanılır.

Silisyum Demir Alasları
Bu malzeme, en yaygın olarak kullanılan yumuşak manyetik malzemedir. Silisyum eklenmesi, geçirgenliğin artması, dirençte artış nedeniyle eddy akım kaybının azalması, düşük histerizis kaybı sağlar. Elektrik motorlarında, elektromanyetlerde, elektrik makinelerinde ve transformatörlerde kullanılır.
Nikel Demir Alasları (Hypernik)
Bu, ses transformatörleri, kayıt başlıkları ve manyetik modülatörler gibi iletişim ekipmanlarında, zayıf alanlarda yüksek başlangıç geçirgenliğinden dolayı kullanılır. Ayrıca düşük histerizis ve eddy akım kayıplara da sahiptir.
Grain yönlendirilmiş levha çeliği: transformator çekirdekleri yapımında kullanılır.
Mu-metal: devre uygulamaları için miniature transformatörlerde kullanılır.