Magnetische Eigenschaften von Werkstoffen

Um ein Material für ein Ingenieurprodukt / eine Anwendung zu finalisieren, sollten wir die magnetischen Eigenschaften von Materialien kennen. Die magnetischen Eigenschaften eines Materials bestimmen die Eignung des Materials für eine bestimmte magnetische Anwendung. Einige typische magnetische Eigenschaften von Ingenieurmaterialien sind unten aufgelistet-

• Permeabilität

• Remanenz oder Magnetische Hysterese

• Koerzitivfeldstärke

• Magnetischer Widerstand

Permeabilität

Es ist die Eigenschaft magnetisches Material, die anzeigt, wie leicht sich der magnetische Fluss im Material aufbaut. Manchmal wird sie auch als magnetische Suszeptibilität des Materials bezeichnet.
Es wird durch das Verhältnis der magnetischen Flussdichte zur magnetisierenden Kraft, die diese magnetische Flussdichte erzeugt, bestimmt. Es wird mit µ bezeichnet.
Daher, μ = B/H.
Wobei, B die magnetische Flussdichte im Material in Wb/m2
H die magnetisierende Kraft der magnetischen Flussintensität in Wb/Henry-Meter
SI-Einheit der magnetischen Permeabilität ist Henry / Meter.

Die Permeabilität des Materials wird auch definiert als, μ = μ0 μr
Wobei, µ0 die Permeabilität der Luft oder des Vakuums ist, und μ0 = 4π × 10-7 Henry/Meter und µr die relative Permeabilität des Materials. µr = 1 für Luft oder Vakuum.
Ein Material, das für den magnetischen Kern in elektrischen Maschinen ausgewählt wird, sollte eine hohe Permeabilität haben, damit der erforderliche magnetische Fluss mit weniger Ampere-Umdrehungen im Kern erzeugt werden kann.

Remanenz

Wenn ein magnetisches Material in einem externen magnetischen Feld platziert wird, orientieren sich seine Körner in Richtung des magnetischen Feldes. Dies führt zur Magnetisierung des Materials in Richtung des externen magnetischen Feldes. Selbst nach dem Entfernen des externen magnetischen Feldes existiert eine gewisse Magnetisierung, die als Restmagnetismus bezeichnet wird. Diese Eigenschaft des Materials wird als magnetische Remanenz des Materials bezeichnet. Eine Hysterese-Schleife oder B-H-Kurve eines typischen magnetischen Materials ist in der folgenden Abbildung dargestellt. Die Magnetisierung Br in der unteren Hysterese-Schleife repräsentiert den Restmagnetismus des Materials.

Koerzitivfeldstärke

Aufgrund der Remanenz des Materials existiert selbst nach dem Entfernen des externen magnetischen Feldes eine gewisse Magnetisierung im Material. Dieser Magnetismus wird als Restmagnetismus des Materials bezeichnet. Um diesen Restmagnetismus zu entfernen, müssen wir ein externes magnetisches Feld in entgegengesetzter Richtung anwenden. Diese externe magnetische Motorkraft (ATs), die erforderlich ist, um den Restmagnetismus zu überwinden, wird als "Koerzitivfeldstärke" des Materials bezeichnet. In der oben genannten Hysterese-Schleife repräsentiert – Hc die Koerzitivfeldstärke.
Materialien mit hohem Wert an Restmagnetisierung und Koerzitivfeldstärke werden als magnetisch harte Materialien bezeichnet. Materialien mit sehr niedrigem Wert an Restmagnetisierung und Koerzitivfeldstärke werden als magnetisch weiche Materialien bezeichnet.

Magnetischer Widerstand

Es ist eine Eigenschaft magnetischer Materialien, die den Aufbau von magnetischem Fluss im Material widersteht. Es wird mit R bezeichnet. Seine Einheit ist „Ampere-Umdrehungen / Wb“.
Der magnetische Widerstand eines Materials wird durch

Ein hartes magnetisches Material, das für den Kern elektrischer Maschinen geeignet ist, sollte einen geringen magnetischen Widerstand haben (ein weiches magnetisches Material ebenfalls, obwohl dies seltener vorkommt).

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