(整理)常用钢材磁特性曲线
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常用的硅钢片磁化曲线表硅钢片是一种重要的电工材料,可用于制造发电机、变压器、电动机等各种电器设备,是现代工业领域中不可或缺的一种材料。
为方便使用硅钢片,人们研制出了硅钢片磁化曲线表来帮助工程师们更好地设计、制造和使用电器设备。
一、什么是硅钢片磁化曲线表?硅钢片磁化曲线表通常是由一系列曲线组成的表格,描述了硅钢片在磁场中的磁化特性。
这些曲线反映了硅钢片在不同磁场强度下的磁通量和磁场强度的关系,是制造电器设备时必不可少的参考数据。
二、常用的硅钢片磁化曲线表种类常见的硅钢片磁化曲线表主要有以下几种种类:1. 标准磁化曲线表:这种曲线表是根据国家及行业标准所制订的,具有通用性和规范性。
这种曲线表能够满足大部分硅钢片的需求,并为电机、电器及变压器等设备的设计提供了基础数据。
2. 客户磁化曲线表:这种曲线表是针对特定客户的硅钢片研制的,因此具有更高的精度和可靠性。
客户磁化曲线表可以通过采用更先进的测试技术和更准确的实验数据,使得硅钢片的磁化曲线更符合客户的需求和要求。
3. 定制磁化曲线表:这种曲线表是根据特定用户的需求和要求来进行设计和开发的。
定制磁化曲线表能够满足客户的特定要求,以便用于特定领域的电器设备设计和制造中。
三、硅钢片磁化曲线表的应用硅钢片磁化曲线表是电气工程师、电器设备设计师和制造商所必需的参考工具。
在制造电机、发动机、涡轮转子等电器设备过程中,磁化曲线表可以用于预测硅钢片的性能,以便在设计早期进行合理的材料选择。
此外,在电能变化中,在不同的磁场中对硅钢片进行正确的磁通量和电抗量(原角度)的选择也是非常重要的。
发电机高效运行的关键是在不会造成斩波和铁损害的情况下,保持稳定的磁通量。
因此,在电器设备运行时,工程师们需要通过硅钢片磁化曲线表来为设备的稳定性和高效性提供指导。
总之,磁化曲线表是电力电子领域的基本工具之一,对于制造高性能电力设备非常重要,同时也会影响到整个电力系统的效率和稳定性,因此这项技术需不断发展和完善。
硅钢片bh曲线简介硅钢片是一种特殊的合金材料,其主要成分是硅和钢。
它具有很高的磁导率和低的磁滞损耗,因此广泛应用于电力设备和磁性元器件中。
硅钢片的磁性能是通过其BH曲线来描述的。
BH曲线概述BH曲线是描述材料磁特性的一种图形表示方法。
其中B表示磁感应强度(单位为特斯拉),H表示磁场强度(单位为安培/米)。
通过研究硅钢片的BH曲线,可以了解其饱和磁场强度、矫顽力以及剩余磁感应强度等重要参数。
BH曲线通常呈现出一种特殊的形状,具有S形曲线的特点。
这是因为硅钢片在磁化过程中发生了磁畴的旋转和重排,导致磁感应强度和磁场强度之间的非线性关系。
硅钢片BH曲线的重要参数硅钢片的BH曲线中,有几个重要的参数需要关注:饱和磁感应强度(Bs)饱和磁感应强度是指在给定的磁场强度下,硅钢片所能达到的最大磁感应强度。
一般来说,饱和磁感应强度越高,表明硅钢片具有更好的磁导性能。
矫顽力(Hc)矫顽力是指在消除初始磁感应强度的情况下,所需的磁场强度。
矫顽力越大,表明硅钢片具有更好的抗磁化能力。
剩余磁感应强度(Br)剩余磁感应强度是指在去除外部磁场的情况下,硅钢片保持的磁感应强度。
剩余磁感应强度越小,表明硅钢片具有更好的磁消除性能。
硅钢片BH曲线的测量方法测量硅钢片的BH曲线通常使用霍尔效应测量仪器。
该仪器能够将磁场强度和磁感应强度之间的关系转化为电压输出,从而得到BH曲线的数据。
具体测量步骤如下: 1. 准备硅钢片样品。
2. 将硅钢片样品放入测量仪器中固定好。
3. 设置测量仪器的相应参数,如磁场强度范围、采样频率等。
4. 开始测量,记录得到的磁感应强度和磁场强度数据。
5. 根据测量数据绘制硅钢片的BH曲线图。
硅钢片BH曲线的应用硅钢片的BH曲线在电力设备和磁性元器件的设计与应用中起着重要的作用。
电力设备中的应用在电力设备中,硅钢片被广泛应用于变压器和电机等设备的铁芯中。
其中,变压器的铁芯需要具有较高的饱和磁感应强度和较低的磁滞损耗,以提高变压器的效率和稳定性。
铁磁材料的磁化曲线和磁滞回线铁磁材料分为硬磁和软磁两类。
硬磁材料(如铸钢)的磁滞回线宽,剩磁和矫顽磁力较大(120-20000安/米,甚至更高),因而磁化后,它的磁感应强度能保持,适宜制作永久磁铁。
软磁材料(如硅钢片)的磁滞回线窄,矫顽磁力小(一般小于120安/米),但它的磁导率和饱和磁感应强度大,容易磁化和去磁,故常用于制造电机、变压器和电磁铁。
可见,铁磁材料的磁化曲线和磁滞回线是该材料的重要特性,也是设计电磁机构或仪表的依据之一。
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。
一实验目的1、掌握用示波器观察磁滞回线以及基本磁化曲线的测绘方法2、观察磁滞现象,加深对铁磁材料主要物理量(如矫顽力、剩磁和磁导率等)的理解。
二实验原理(一)起始磁化曲线、基本磁化曲线和磁滞回线铁磁材料(如铁、镍、钴和其他铁磁合金)具有独特的磁化性质。
取一块未磁化的铁磁材料,譬如以外面密绕线圈的钢圆环样品为例。
如果流过线圈的磁化电流从零逐渐增大,则钢圆环中的磁感应强度B 随激励磁场强度H 的变化如图1中oa 段所示。
这条曲线称为起始磁化曲线。
继续增大磁化电流,即增加磁场强度H 时,B 上升很缓慢。
如果H 逐渐减小,则B 也相应减小,但并不沿ao 段下降,而是沿另一条曲线ab 下降。
B 随H 变化的全过程如下:当H 按O →H m →O →-→-H m →O →→H m 的顺序变化时,c H c H B 相应沿O →→→O →-→-→O →的顺序变化。
m B r B m B r B m B 将上述变化过程的各点连接起来,就得到一条封闭曲线abcdefa,这条曲线称为磁滞回线。
从图1可以看出:B HB m B rab-H m foH CcdH m-H C-B r -B me图1(1)当H =0时,B 不为零,铁磁材料还保留一定值的磁感应强度,通常称为铁r B r B 磁材料的剩磁。
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。
铸钢和铸铁磁化曲线的解析表达磁化曲线是研究材料磁性的重要手段,它可以揭示材料的磁性特征和磁性变化规律。
铸钢和铸铁是重要的工程材料,对其磁性的研究具有重要意义。
本文将着重介绍铸钢和铸铁的磁性特征和磁化曲线的解析表达。
1. 铸钢的磁性特征铸钢是一种含有碳、铬、镍等元素的合金材料,具有优异的机械性能和耐腐蚀性能。
铸钢的磁性是由其化学成分和晶体结构决定的。
一般来说,铸钢具有磁性,但其磁性强度与碳含量和铬含量有关。
当铸钢中的碳含量较高时,其磁性较强,而铬含量较高时,其磁性较弱。
此外,铸钢的晶体结构也会影响其磁性,具有奥氏体结构的铸钢比具有马氏体结构的铸钢具有更强的磁性。
2. 铸铁的磁性特征铸铁是一种含有铁、碳、硅等元素的合金材料,具有优异的铸造性能和机械性能。
铸铁的磁性是由其化学成分和晶体结构决定的。
一般来说,铸铁具有磁性,但其磁性强度与碳含量和硅含量有关。
当铸铁中的碳含量较高时,其磁性较强,而硅含量较高时,其磁性较弱。
此外,铸铁的晶体结构也会影响其磁性,具有珠光体结构的铸铁比具有螺旋体结构的铸铁具有更强的磁性。
3. 磁化曲线的解析表达磁化曲线是描述材料在外磁场作用下磁化强度随磁场强度变化的曲线。
铸钢和铸铁的磁化曲线可以用以下公式表示:M = χH其中,M表示材料的磁化强度,χ表示材料的磁化率,H表示外磁场的强度。
铸钢和铸铁的磁化率可以用以下公式表示:χ = M/H在实际测量中,可以通过磁强计等仪器测量材料在不同磁场强度下的磁化强度,然后根据公式计算出磁化率和磁化曲线。
铸钢和铸铁的磁化曲线一般呈现出顺磁性或铁磁性的特征,其中铸钢的顺磁性更强,而铸铁的铁磁性更强。
4. 结论铸钢和铸铁是重要的工程材料,其磁性特征和磁化曲线的研究对于材料的应用和开发具有重要意义。
铸钢和铸铁的磁性特征与其化学成分和晶体结构密切相关,磁化曲线可以用磁化率和外磁场强度表示。
铸钢和铸铁的磁化曲线一般呈现出顺磁性或铁磁性的特征,其中铸钢的顺磁性更强,而铸铁的铁磁性更强。
实验19 铁磁材料的磁滞回线和基本磁化曲线铁磁物质(铁、钴、钢、镍、铁镍合金等)的磁性有两个特点:其一是在外磁场作用下能被强烈磁化,故磁导率μ很高,而且磁导率随磁化场强度变化;另一特征是磁滞,即磁化场作用停止后,铁磁质仍保留磁化状态。
因而它的磁化规律很复杂。
要具体了解某种铁磁材料的磁性,就必须测出它的磁化曲线和磁滞回线。
实验目的和学习要求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. 测定样品的基本磁化曲线,作μ-H曲线;3. 测定样品的HC、Br、Bm和(Hm·Bm)等参数;4. 测绘样品的磁滞回线,估算其磁滞损耗。
实验原理1.起始磁化曲线、基本磁化曲线和磁滞回线图19-1为铁磁物质的磁感应强度B与磁化场强度H之间的关系曲线。
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H从零开始增加时,磁感应强度B随之缓慢上升,如线段oa所示,继之B随H迅速增长,如ab所示,其后B的增长又趋缓慢,并当H增至H S时,B到达饱和值B S,oabs称为起始磁化曲线。
图19-1表明,当磁场从H S逐渐减小至零,磁感应强度B并不沿起始磁化曲线恢复到“O”点,而是沿另一条新的曲线SR下降,比较线段OS和SR可知,H减小B相应也减小,但B的变化滞后于H的变化,这现象称为磁滞,磁滞的明显特征是当H=O时,B不为零,而保留剩磁Br。
当磁场反向从O逐渐变至-H D时,磁感应强度B消失,说明要消除剩磁,必须施加反向磁场,H D称为矫顽力,它的大小反映铁磁材料保持剩磁状态的能力,线段RD称为退磁曲线。
图19-1还表明,当磁场按H S→O→H D→-H S→O→H D´→H S次序变化,相应的磁感应'变化,这闭合曲线称为磁滞回线。
所以,当铁磁材料处强度B则沿闭合曲线SR'DSRD'S于交变磁场中时(如变压器中的铁心),将沿磁滞回线反复被磁化→去磁→反向磁化→反向去磁。