คุณสมบัติแม่เหล็กของวัสดุทางวิศวกรรม

เพื่อให้วัสดุสำหรับผลิตภัณฑ์/แอปพลิเคชันทางวิศวกรรมสมบูรณ์ เราควรมีความรู้เกี่ยวกับคุณสมบัติแม่เหล็กของวัสดุ คุณสมบัติแม่เหล็กของวัสดุเป็นสิ่งที่กำหนดความสามารถของวัสดุในการเหมาะสมกับการใช้งานแม่เหล็กอย่างเฉพาะเจาะจง คุณสมบัติแม่เหล็กบางประการของวัสดุทางวิศวกรรมได้แก่ดังนี้-

• ความซึมผ่านทางแม่เหล็ก

• แรงคงที่หรือวงจรแม่เหล็ก

• แรงขัดขวาง

• ความต้านทานแม่เหล็ก

ความซึมผ่านทางแม่เหล็ก

เป็นคุณสมบัติของวัสดุแม่เหล็ก ที่แสดงถึงว่าฟลักซ์แม่เหล็กสามารถสร้างขึ้นในวัสดุได้ง่ายเพียงใด บางครั้งเรียกว่าความไวแม่เหล็กของวัสดุ
โดยคำนวณจากอัตราส่วนระหว่างความหนาแน่นของฟลักซ์แม่เหล็กและแรงที่ทำให้เกิดฟลักซ์แม่เหล็ก แทนด้วยสัญลักษณ์ µ.
ดังนั้น, μ = B/H.
เมื่อ, B คือความหนาแน่นของฟลักซ์แม่เหล็กในวัสดุ (Wb/m2
H คือแรงที่ทำให้เกิดฟลักซ์แม่เหล็ก (Wb/เฮนรี-เมตร)
หน่วยเอสไอของความซึมผ่านทางแม่เหล็กคือเฮนรี/เมตร.

ความซึมผ่านทางแม่เหล็กของวัสดุยังสามารถนิยามได้ว่า, μ = μ0 μr
เมื่อ, µ0 คือความซึมผ่านทางแม่เหล็กของอากาศหรือสุญญากาศ และ μ0 = 4π × 10-7 เฮนรี/เมตร และ µr คือความซึมผ่านทางแม่เหล็กสัมพัทธ์ของวัสดุ. µr = 1 สำหรับอากาศหรือสุญญากาศ.
วัสดุที่เลือกใช้สำหรับแกนแม่เหล็กในเครื่องจักรไฟฟ้าควรจะมีความซึมผ่านทางแม่เหล็กสูง เพื่อให้ฟลักซ์แม่เหล็กที่จำเป็นสามารถสร้างขึ้นในแกนได้ด้วยแอมแปร์-เทิร์นที่น้อยลง

แรงคงที่

เมื่อวัสดุแม่เหล็กถูกวางในสนามแม่เหล็กภายนอก เม็ดวัสดุจะถูกจัดเรียงตามทิศทางของสนามแม่เหล็ก ทำให้วัสดุมีการแม่เหล็กในทิศทางเดียวกับสนามแม่เหล็กภายนอก หลังจากนำสนามแม่เหล็กภายนอกออกแล้ว ยังมีการแม่เหล็กบางส่วนที่คงอยู่ ซึ่งเรียกว่าการแม่เหล็กคงที่ คุณสมบัตินี้ของวัสดุเรียกว่าแรงคงที่ของวัสดุ วงจรแม่เหล็กหรือเส้นโค้ง B-H ของวัสดุแม่เหล็กที่มีลักษณะปกติแสดงในภาพด้านล่าง การแม่เหล็ก Br ในวงจรแม่เหล็กดังกล่าวแสดงถึงการแม่เหล็กคงที่ของวัสดุ

แรงขัดขวาง

เนื่องจากแรงคงที่ของวัสดุ แม้ว่าจะนำสนามแม่เหล็กภายนอกออกไปแล้ว ยังมีการแม่เหล็กบางส่วนที่คงอยู่ การแม่เหล็กนี้เรียกว่าการแม่เหล็กคงที่ของวัสดุ เพื่อลบการแม่เหล็กคงที่นี้ เราต้องใช้สนามแม่เหล็กภายนอกในทิศทางตรงข้าม แรงแม่เหล็กภายนอก (ATs) ที่ต้องใช้เพื่อเอาชนะการแม่เหล็กคงที่นี้เรียกว่า "แรงขัดขวาง" ของวัสดุ ในวงจรแม่เหล็กดังกล่าว – Hc แสดงถึงแรงขัดขวาง
วัสดุที่มีค่าการแม่เหล็กคงที่และแรงขัดขวางสูงเรียกว่าวัสดุแม่เหล็กแข็ง วัสดุที่มีค่าการแม่เหล็กคงที่และแรงขัดขวางต่ำเรียกว่าวัสดุแม่เหล็กอ่อน

ความต้านทานแม่เหล็ก

เป็นคุณสมบัติของวัสดุแม่เหล็กที่ต้านทานการสร้างฟลักซ์แม่เหล็กในวัสดุ แทนด้วย R หน่วยคือ “แอมแปร์-เทิร์น/เวเบอร์”
ความต้านทานแม่เหล็กของวัสดุคำนวณได้จาก,

วัสดุแม่เหล็กแข็งที่เหมาะสมสำหรับแกนของเครื่องจักรไฟฟ้าควรมีความต้านทานแม่เหล็กต่ำ (วัสดุแม่เหล็กอ่อนก็เช่นกัน แต่ไม่ค่อยพบ)

คำชี้แจง: ขอให้เคารพ บทความที่ดีควรแบ่งปัน หากละเมิดลิขสิทธิ์โปรดติดต่อเพื่อลบ