常用钢材磁特性曲线.
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35WW250 直流磁化曲线12000115001100010500 210000950090008500800075007000 )T6500 (B度6000强感5500磁1500045004000350030002500200015001000500234015r率导磁对相35WW250 铁损曲线560Hz 450Hz3)gk/W(sP损铁2112磁感强度 Bm(T)35WW270 直流磁化曲线100009600920088008400 2800076007200680064006000 )5600 T(B5200度强4800感磁4400 140003600320028002400200016001200800400234015r率导磁对相35WW270 铁损曲线60Hz450Hz3211235WW300 直流磁化曲线12000115001100010500 210000950090008500800075007000 )T6500 (B度6000强感5500磁1500045004000350030002500200015001000500234015r率导磁对相35WW300 铁损曲线560Hz450Hz3)gk/W(sP损铁2112磁感强度 Bm(T)35WW360 直流磁化曲线12000115001100010500 210000950090008500800075007000 )T6500 (B度6000强感5500磁1500045004000350030002500200015001000500234015r率导磁对相535WW360 铁损曲线60Hz450Hz3)gk/W(sP损铁2112磁感强度 Bm(T)35WW400 直流磁化曲线12000115001100010500 210000950090008500800075007000 )T6500 (B度6000强感5500磁1500045004000350030002500200015001000500234015r率导磁对相50WW400 铁损曲线660Hz 550Hz 4)gk/W(3sP损铁2112磁感强度 Bm(T)35WW440 直流磁化曲线12000115001100010500 210000950090008500800075007000 )T6500 (B度6000强感5500磁1500045004000350030002500200015001000500234015r率导磁对相35WW440 铁损曲线60Hz 6550Hz4)gk/W(sP损铁32112磁感强度 Bm(T)50WW270 直流磁化曲线12000115001100010500 210000950090008500800075007000 )T6500 (B度6000强感5500磁1500045004000350030002500200015001000500234015r率导磁对相450WW270 铁损曲线60Hz50Hz3)gk/W(2sP损铁112磁感强度 Bm(T)50WW290 直流磁化曲线12000115001100010500 210000950090008500800075007000 )T6500 (B度6000强感5500磁1500045004000350030002500200015001000500234015r率导磁对相50WW290 铁损曲线60Hz 450Hz 3损铁2112磁感强度 Bm(T)50WW310 直流磁化曲线12000115001100010500 210000950090008500800075007000 )T6500 (B度6000强感5500磁1500045004000350030002500200015001000500234015r率导磁对相50WW310 铁损曲线560Hz450Hz 3损2.5铁2112磁感强度 Bm(T)50WW350 直流磁化曲线12000115001100010500 210000950090008500800075007000 )T6500 (B度6000强感5500磁1500045004000350030002500200015001000500234015r率导磁对相50WW350 铁损曲线560Hz450Hz3)gk/W(sP损铁2112磁感强度 Bm(T)50WW400 直流磁化曲线12000115001100010500 210000950090008500800075007000 )T6500 (B度6000强感5500磁1500045004000350030002500200015001000500234015r率导磁对相50WW400 铁损曲线660Hz 550Hz 4)gk/W(3sP损铁2112磁感强度 Bm(T)50WW470 直流磁化曲线12000115001100010500 210000950090008500800075007000 )T6500 (B度6000强感5500磁1500045004000350030002500200015001000500234015r率导磁对相50WW470 铁损曲线660Hz 550Hz 4)gk/W(3sP损铁2112磁感强度 Bm(T)50WW600 直流磁化曲线12000115001100010500 210000950090008500800075007000 )T6500 (B度6000强感5500磁1500045004000350030002500200015001000500234015r率导磁对相750WW600 铁损曲线60Hz650Hz 5)4gk/W(s P3.4损 3.3铁 3.23.1 32112磁感强度 Bm(T)50WW700 直流磁化曲线12000115001100010500 210000950090008500800075007000 )T6500 (B度6000强感5500磁1500045004000350030002500200015001000500234015r率导磁对相50WW700 铁损曲线60Hz 8750Hz 65损铁432112磁感强度 Bm(T)50WW800 直流磁化曲线12000115001100010500 210000950090008500800075007000 )T6500 (B度6000强感5500磁1500045004000350030002500200015001000500234015r率导磁对相50WW800 直流磁化曲线1060Hz 9850Hz 76)gk/W(5sP损铁432112磁感强度 Bm(T)115001100010500 210000950090008500800075007000)T6500 (B度6000强感5500磁1500045004000350030002500200015001000500 00r率导磁对相) gk /W ( s P 损铁60Hz 10950Hz 87654321115001100010500 210000950090008500800075007000)T6500 (B度6000强感5500磁1500045004000350030002500200015001000500 00r率导磁对相) gk /W ( s P 损铁111050Hz 987654321。
一.磁性材料的基本特性1.磁性材料的磁化曲线磁性材料是由铁磁性物质或亚铁磁性物质组成的,在外加磁场H作用下,必有相应的磁化强度M或磁感应强度B,它们随磁场强度H的变化曲线称为磁化曲线(M~H或B~H曲线)。
磁化曲线一般来说是非线性的,具有2个特点:磁饱和现象及磁滞现象。
即当磁场强度H足够大时,磁化强度M达到一个确定的饱和值Ms,继续增大H,Ms保持不变;以及当材料的M值达到饱和后,外磁场H降低为零时,M并不恢复为零,而是沿MsMr曲线变化。
材料的工作状态相当于M~H曲线或B~H曲线上的某一点,该点常称为工作点。
2.软磁材料的常用磁性能参数•饱和磁感应强度Bs: 其大小取决于材料的成分,它所对应的物理状态是材料内部的磁化矢量整齐排列;•剩余磁感应强度Br: 是磁滞回线上的特征参数,H回到0时的B值. 矩形比: Br/Bs;•矫顽力Hc: 是表示材料磁化难易程度的量,取决于材料的成分及缺陷(杂质、应力等);•磁导率m:是磁滞回线上任何点所对应的B与H的比值,与器件工作状态密切相关;•初始磁导率mi、最大磁导率mm、微分磁导率md、振幅磁导率ma、有效磁导率me、脉冲磁导率mp;•居里温度Tc: 铁磁物质的磁化强度随温度升高而下降,达到某一温度时,自发磁化消失,转变为顺磁性, 该临界温度为居里温度. 它确定了磁性器件工作的上限温度;•损耗P: 磁滞损耗Ph及涡流损耗Pe P=Ph+Pe=af+bf2+cPeμf2t2/,r 降低磁滞损耗Ph的方法是降低矫顽力Hc;降低涡流损耗Pe的方法是减薄磁性材料的厚度t及提高材料的电阻率r;•在自由静止空气中磁芯的损耗与磁芯的温升关系为:总功率耗散(亳瓦特)/表面积(平方厘米)3.软磁材料的磁性参数与器件的电气参数之间的转换•设计软磁器件通常包括三个步骤:正确选用磁性材料;•合理确定磁芯的几何形状及尺寸;•根据磁性参数要求,模拟磁芯的工作状态得到相应的电气参数。
材料:B H,m磁芯(S,l):f~F器件(N):U~I,LI ~H: H = IN/l磁势F =ò Hdl=HlNf = ò UdtL~m:L=AL N2 =4N2m SK /D′10-9U ~B:U = Ndf/dt = kfNBS ′10-6二、常用软磁磁芯的特点及应用(一).粉芯类1.磁粉芯磁粉芯是由铁磁性粉粒与绝缘介质混合压制而成的一种软磁材料。
不同铁磁材料b-h曲线
不同铁磁材料的B-H(磁感应强度-磁场强度)曲线通常被称为磁滞回线,反映了材料在外部磁场作用下的磁性质。
以下是几种铁磁材料的典型B-H曲线:
1.软磁材料:
-特征:具有较小的剩余磁感应强度和矫顽力,易于在外部磁场作用下发生磁化和去磁化。
-B-H曲线:典型的软磁材料的B-H曲线形状为窄而高的磁滞回线,剩余感应强度较小。
2.硬磁材料:
-特征:具有较大的剩余磁感应强度和矫顽力,难以在外部磁场下发生磁化和去磁化。
-B-H曲线:典型的硬磁材料的B-H曲线形状为宽而低的磁滞回线,剩余感应强度较大。
3.永磁材料:
-特征:具有自身持久的磁性,可以长时间地保持磁化状态。
-B-H曲线:典型的永磁材料的B-H曲线形状为窄而高的磁滞回线,剩余感应强度较大。
4.铁氧体材料:
-特征:具有良好的磁性能和电磁性能,在微波领域有广泛应用。
-B-H曲线:铁氧体的B-H曲线形状取决于具体的成分和制备条件,可能表现为较为复杂的磁滞回线。
这些曲线的形状反映了材料的磁滞特性,直接影响着材料在电磁设备中的应用。
在选择铁磁材料时,需要根据具体的应用要求来考虑磁滞回线的特性。
铁磁材料的磁滞回线和基本磁化曲线铁磁材料的磁滞回线和基本磁化曲线在各类磁介质中,应用最广泛的是铁磁物质。
在20世纪初期,铁磁材料主要用在电机制造业和通讯器件中,如发电机、变压器和电表磁头,而自20世纪50年代以来,随着电子计算机和信息科学的发展,应用铁磁材料进行信息的存储和纪录,例如现以成为家喻户晓的磁带、磁盘,不仅可存储数字信息,也可以存储随时间变化的信息;不仅可用作计算机的存储器,而且可用于录音和录像,已发展成为引人注目的系列新技术,预计新的应用还将不断得到发展。
因此,对铁磁材料性能的研究,无论在理论上或实用上都有很重要的意义。
磁滞回线和基本磁化曲线反映了铁磁材料磁特性的主要特征。
本实验仪用交流电对铁磁材料样品进行磁化,测绘的B-H曲线称为动态磁滞回线。
测量铁磁材料动态磁滞回线的方法很多,用示波器测绘动态磁滞回线具有直观、方便、迅速及能在不同磁化状态下(交变磁化及脉冲磁化等)进行观察和测绘的独特优点。
一、实验目的1.认识铁磁物质的磁化规律,比较两种典型的铁磁物质的动态磁化特性。
2.掌握铁磁材料磁滞回线的概念。
3.掌握测绘动态磁滞回线的原理和方法。
4.测定样品的基本磁化曲线,作μ-H曲线。
5.测定样品的HC、Br、Hm和Bm等参数。
6.测绘样品的磁滞回线,估算其磁滞损耗。
二、实验原理1.铁磁材料的磁滞特性铁磁物质是一种性能特异,用途广泛的材料。
铁、钴、镍及其众多合金以及含铁的氧化物(铁氧体)均属铁磁物质。
其特性之一是在外磁场作用下能被强烈磁化,故磁导率μ=B/H很高。
另一特征是磁滞,铁磁材料的磁滞现象是反复磁化过程中磁场强度H与磁感应强度B之间关系的特性。
即磁场作用停止后,铁磁物质仍保留磁化状态,图1为铁磁物质的磁感应强度B与磁场强度H之间的关系曲线。
将一块未被磁化的铁磁材料放在磁场中进行磁化,图中的原点O 表示磁化之前铁磁物质处于磁中性状态,即B=H=O,当磁场强度H 从零开始增加时,磁感应强度B随之从零缓慢上升,如曲线oa所示,继之B随H迅速增长,如曲线ab所示,其后B的增长又趋缓慢,并当H增至HS时,B达到饱和值BS,这个过程的oabS曲线称为起始磁化曲线。
马钢高牌号全工艺电工钢典型性能1M50W270典型性能1.1M50W270典型磁性能M50W270钢带的磁感应强度峰值B50、铁损P1.5/50以及叠装系数符合表1的规定。
表1 磁特性保证值马钢的M50W270磁性能典型值见表2。
表2 磁特性典型值1.2 M50W270典型机械性能马钢的M50W270机械性能典型值见表3。
表3 机械性能典型值注:所有力学性能值供参考。
1.3 典型磁特性曲线10100100010000Magnetic Force(A/m )磁场强度(A/m)磁感强度(T )12345678910111213磁导率Permeability (mH/m)图1 磁化和磁导率(B-H-μ)曲线0.00.20.40.60.81.01.21.41.61.82.02.2M a g n e t i c F l u x D e n s i t y (T )磁感强度(T )铁损(W/kg)Core Loss (W/kg)图2 铁损(B-P )曲线2M35W300典型性能2.1M35W300典型磁性能M35W300钢带的磁感应强度峰值B50、铁损P1.5/50以及叠装系数符合表4的规定。
表4 磁特性保证值马钢的M35W300磁性能典型值见表5。
表5 磁特性典型值2.2 M35W300典型机械性能马钢的M35W300机械性能典型值见表6。
表6 机械性能典型值注:所有力学性能值供参考2.3典型磁特性曲线10100100010000Magnetic Force(A/m )磁场强度(A/m)磁感强度(T )1234567891011磁导率Permeability (mH/m)图3 50Hz 交流磁化曲线和磁导率曲线0.00.20.40.60.81.01.21.41.61.82.02.2M a g n e t i c F l u x D e n s i t y (T )磁感强度(T )铁损(W/kg)Core Loss (W/kg)图4 铁损曲线3M50W350典型性能3.1M50W350典型磁性能M50W350钢带的磁感应强度峰值B50、铁损P1.5/50以及叠装系数符合表7的规定。
铁磁材料的磁化曲线和磁滞回线磁性材料应用广泛,从常用的永久磁铁、变压器铁芯到录音、录像、计算机存贮用的磁带、磁盘等都采用磁性材料。
磁滞回线和基本磁化曲线反映了磁性材料的主要特征。
通过实验研究这些性质不仅能掌握用示波器观察磁滞回线以及基本磁化曲线的基本测绘方法,而且能从理论和实际应用上加深对材料磁特性的认识。
铁磁材料分为硬磁和软磁两大类,其根本区别在于矫顽磁力C H 的大小不同。
硬磁材料的磁滞回线宽,剩磁和矫顽磁力大()以上从m A m A /102~/1204⨯,因而磁化后,其磁感应强度可长久保持,适宜做永久磁铁。
软磁材料的磁滞回线窄,矫顽磁力C H 一般小于m A /120,但其磁导率和饱和磁感强度大,容易磁化和去磁,故广泛用于电机、电器和仪表制造等工业部门。
磁化曲线和磁滞回线是铁磁材料的重要特性,也是设计电磁机构作仪表的重要依据之一。
本实验采用动态法测量磁滞回线。
需要说明的是用动态法测量的磁滞回线与静态磁滞回线是不同的,动态测量时除了磁滞损耗还有涡流损耗,因此动态磁滞回线的面积要比静态磁滞回线的面积要大一些。
另外涡流损耗还与交变磁场的频率有关,所以测量的电源频率不同,得到的H B ~曲线是不同的,这可以在实验中清楚地从示波器上观察到。
【实验目的】1.掌握磁滞、磁滞回线和磁化曲线的概念,加深对铁磁材料的主要物理量:矫顽力、剩磁和磁导率的理解。
2.学会用示波法测绘基本磁化曲线和磁滞回线。
3.根据磁滞回线确定磁性材料的饱和磁感应强度S B 、剩磁Br 和矫顽力C H 的数值。
4.研究不同频率下动态磁滞回线的区别,并确定某一频率下的磁感应强度S B 、剩磁Br 和矫顽力C H 的数值。
5.改变不同的磁性材料,比较磁滞回线形状的变化。
【实验原理】1.磁化曲线如果在通电线圈产生的磁场中放入铁磁物质,则磁场将明显增强,此时铁磁物质中的磁感应强度比单纯由电流产生的磁感应强度增大百倍,甚至在千倍以上。
铁磁物质内部的磁场强度H 与磁感应强度B 有如下的关系:H B ∙=μ对于铁磁物质而言,磁导率μ并非常数,而是随H 的变化而改变的物理量,即()H f =μ,为非线性函数。