Магнитные свойства инженерных материалов

Electrical4u

Поле: Основы электротехники

China

Для завершения материала для инженерного продукта / приложения необходимо знать магнитные свойства материалов. Магнитные свойства материала определяют его пригодность для конкретного магнитного применения. Некоторые типичные магнитные свойства инженерных материалов перечислены ниже-

Магнитная проницаемость
Остаточная намагниченность или магнитный гистерезис
Коэрцитивная сила
Магнитное сопротивление

Магнитная проницаемость

Это свойство магнитного материала, которое указывает, насколько легко магнитный поток образуется в материале. Иногда также называется магнитной восприимчивостью материала.
Оно определяется отношением плотности магнитного потока к магнитному усилию, создающему эту плотность магнитного потока. Обозначается μ.
Таким образом, μ = B/H.
Где, B - плотность магнитного потока в материале в Вб/м2
H - магнитное усилие или интенсивность магнитного потока в Вб/Генри-метр
Единица СИ магнитной проницаемости - Генри/метр.

Магнитная проницаемость материала также определяется как, μ = μ0 μr
Где, µ0 - магнитная проницаемость воздуха или вакуума, и μ0 = 4π × 10-7 Генри/метр, а µr - относительная магнитная проницаемость материала. µr = 1 для воздуха или вакуума.
Материал, выбранный для магнитного сердечника электрических машин, должен иметь высокую магнитную проницаемость, чтобы требуемый магнитный поток мог быть создан в сердечнике с меньшим числом ампер-витков.

Остаточная намагниченность

Когда магнитный материал помещается во внешнее магнитное поле, его зерна ориентируются в направлении магнитного поля. Это приводит к намагничиванию материала в направлении внешнего магнитного поля. Даже после удаления внешнего магнитного поля, некоторая намагниченность сохраняется, что называется остаточной намагниченностью. Это свойство материала называется магнитной ретентивностью. Петля гистерезиса или B-H кривая типичного магнитного материала показана на рисунке ниже. Намагниченность Br в петле гистерезиса представляет собой остаточную намагниченность материала.

петля гистерезиса b-h кривая

Коэрцитивная сила

Из-за ретентивности материала, даже после удаления внешнего магнитного поля некоторая намагниченность сохраняется в материале. Эта намагниченность называется остаточной намагниченностью материала. Для удаления этой остаточной намагниченности необходимо применить некоторое внешнее магнитное поле в противоположном направлении. Это внешнее магнитное мотивационное усилие (АТ) необходимое для преодоления остаточной намагниченности называется "коэрцитивной силой" материала. На вышеуказанной петле гистерезиса, – Hc представляет собой коэрцитивную силу.
Материалы с большим значением остаточной намагниченности и коэрцитивной силы называются магнитно-твердыми материалами. Материалы с очень низким значением остаточной намагниченности и коэрцитивной силы называются магнитно-мягкими материалами.

Магнитное сопротивление

Это свойство магнитного материала, которое сопротивляется накоплению магнитного потока в материале. Оно обозначается R. Единица измерения - "Ампер-витки / Вб".
Магнитное сопротивление магнитного материала определяется как,

Материал, подходящий для сердечника электрических машин, должен иметь низкое магнитное сопротивление (хотя это менее распространено для твердых магнитных материалов).