Elektra skrypt6

Krzywa przenikalności jest przedstawiona na rys. 3.3 wraz z krzywą magnesc wania pierwotnego.

Charakterystycznymi punktami tej krzywej są:

Rys. 3.3. Gharakieiystykn przeni-kalnoścl magnetycznej w funkcji natężenia pola

-    przenikalność początkowa

-    przenikalność maksymalna p_raax.

W katalogach podawane są także wartości przenil kalności dla pewnych wybranych wartości natężenia polał Zarówno ferromagnetyki, jak i ferryty dzielą si< na magnetycznie miękkie, o niewielkiej pozostałość magnetycznej oraz magnetycznie twarde, o duże pozostałości magnetycznej. Pierwsze z nich używane są do budowy rdzenie maszyn i transformatorów, a drugie do budowy magnesów stałych.

3.2;3. Straty w materiałach magnetycznych

Ważną właściwością materiałów' magnetycznych jest wydzielanie się ciepła w trakcie przemagnesowywania. Ponieważ najczęściej rdzenie są magnesowane prądem I zmiennym, więc wydzielanie się ciepła trwa przez cały czas. Straty mocy z tymi związane spowodowane są przez dwa zjawiska: histerczę i prądy wirowe. To ostatnie zjawisko zależy w dużym stopniu od mchów domen. Straty histerezowe (AP_k) zależą od materiału, od wartości indukcji i od częstotliwości. Nie ma możliwości I ich zmniejszenia.

Prądami wirowymi nazywamy prądy powstające w materiale rdzenia, który I można traktować jako zwarty zwój wykonany z materiału przewodzącego. Ponieważ przez ten zwój przenika zmienny strumień magnetyczny, indukuje się w nim napięcie w płaszczyźnie prostopadłej do drogi strumienia. Pod wpływem tego napięcia płynie prąd powodujący straty cieplne. Straty te (AP_w) można zmniejszyć, zwiększając rezystancję na drodze prądu. W tym celu rdzeń wykonuje się z cienkich blach izolowanych od siebie. W takim rdzeniu prądy wirowe zamykają się w ramach jednej blachy, w materiale o małym przekroju, a więc o większej rezystancji. |

Straty w rdzeniu są sumą tych dwóch rodzajów strat:

AP = AP* + AP_m,    (3.14)

Straty w rdzeniu zależą od jego masy. Celem scharakteryzowania materiału określa się jego stratność p, którą definiuje się jako moc strat przypadającą na jednostkę masy lub na jednostkę objętości (stratność objętościowa)

(3.15)

A P    A P

m' ^Py~ V

Stratność wyraża się wzorem

p ■ | ■ ^C0^C>(^B-f? * Śx£ (B_mff    (3.16)

gdzie: 6    — gęstość materiału,

ep, — stałe, wyznaczane doświadczalnie dla danego materiału.

Pierwszy człon wzoru wyraża straty histerezowe, a następne - straty na prądy wirowe z uwzględnieniem ruchów domen

(3.17)

Stałe k₀, ky i wyznacza się doświadczalnie dla danego materiału.

Straty w ferrytach są znacznie mniejsze i dlatego materiały te mogą pracować pizy dużych częstotliwościach.

3.2.4. Budowa rdzeni ferromagnetycznych

Rdzenie dławików i transformatorów mogą mieć różne kształty. Rdzeń toroidalny (rys. 3.4a) jest najlepszy, ponieważ strumień zamyka się wyłącznie w rdzeniu, praktycznie bez rozproszenia. Najczęściej używane są rdzenie prostokątne (rys. 3.4b), a w przypadku transformatorów trójfazowych rdzenie trójkolumnowe (rys. 3.4c) lub pięciokolumnowc. Wokół tych rdzeni istnieje pole magnetyczne wywołane rozproszeniem.

a)    i    b)    ą

Rys. 3.4. Przykłady często spotykanych kształtów rdzeni: a) toroidalny. b) prostokątny, c) trójkolumnowy

Rdzenie toroidalne zwija się z pasów blachy, a pozostałe składa się z kształtek wykrawanych z arkuszy blachy pokrytych warstwą izolacyjną.

3.2.5. Rozmagncsowywanie rdzenia

Przed badaniem materiału rdzenia należy przeprowadzić jego rozmagnesowanie, ze względu na pozostałość magnetyczną. Najprostszym sposobem rozmagnesowania jest zmniejszanie sinusoidalnego prądu magnesującego od wartości początkowej dostatecznie dużej, aż do zera. Indukcja zmienia się wraz z każdym okresem prądu

77