POLITECHNIKA ŚWIĘTOKRZYSKA

TEMAT:

Badanie własności statycznych materiałów magnetycznie miękkich

Grupa 431B:
Michał Syncerz

Data wykonania:
21 11 2010

Data oddania:
4 12 2010

Ocena:

1. Tabele pomiarowe

Próbka 1 – próbka zamknięta pierścieniowa zwijana z taśmy magnetycznej ze stali krzemowej
walcowanej na zimno.

Próbka 2 – próbka wykonana z ferrytu prasowanego magnetycznie miękkiego

Próbka 1

Próbka 2

I

m

[A]



max

[dz]

H[A/m]

∆B

j

[T]

B=∆B

j

[T]

I

m

[A]



max

[dz]

H[A/m]

∆B

j

[T]

B=∆B

j

[T]

1

0,005

+7

4,9

0,048

0,020

0,005

+50

7,6

11,3

6,29

2

0,0095

+8

9,4

0,055

0,023

0,001

+4

15,3

0,9

0,5

3

0,015

+10

14,9

0,069

0,029

0,015

+6

22,9

1,36

0,75

5

0,018

+9

17,9

0,062

0,026

0,018

+5

27,5

1,13

0,62

6

0,028

+42

27,8

0,29

0,12

0,028

+9

42,8

2,04

1,13

7

0,030

+80

29,8

0,55

0,23

0,040

+6

61,2

1,36

0,75

8

0,075

+130

74,6

0,90

0,38

0,070

+30

107,1

6,8

3,77

10

1,25

+170

1243,7

1,18

0,50

1,2

+40

1836

9,06

5,03

11

2

+120

1990

0,83

0,35

1,8

+70

2755,1

6,2

8,81

12

1,25

-20

-1243

-0,13

-0,059

2,75

+80

4209,1

18,1

10,07

13

0,074

-30

73,6

-0,20

-0,089

1,80

-90

-2755

-20,4

-11,3

14

0,040

-40

39,8

-0,27

-0,11

1,20

-80

-1836

-18,1

-10,07

15

0,028

-25

27,8

-0,17

-0,074

0,075

-60

-114,7

-13,6

-7,55

16

0,019

-8

18,9

-0,055 -0,023

0,040

-37

-61,2

-8,38

-4,65

17

0,015

-3

14,9

-0,020 -0,008

0,028

-13

-42,8

-2,94

-1,63

18

0,009

-6

8,9

-0,040 -0,017

0,018

-12

-27,5

-2,72

-1,51

19

0,005

-10

4,9

-0,069 -0,029

0,015

-6

-22,9

-1,36

-0,75

20

0

-11

0

-0,076 -0,032

0,010

-7

-15,3

-1,58

-0,88

21

-0,005

-8

-4,9

-0,055 -0,023

0,005

-6

-7,6

-1,36

-0,75

22

-0,009

-17

-8,9

-0,11

-0,050

0

-5

0

-1,13

-0,62

23

-0,015

-21

-14,9

-0,14

-0,062

-0,005

-10

-7,6

-2,26

-1,25

24

-0,018

-2

-17,9

-0,013 -0,005

-0,001

-5

-15,3

-1,13

-0,62

25

-0,028

-120

-27,8

-0,83

-0,35

-0,015

-7

-22,9

-1,58

-0,88

26

-0,045

-210

-44,7

-1,46

-0,62

-0,018

-6

-27,5

-1,36

-0,75

27

-0,075

-370

-74,6

-2,57

-1,09

-0,028

-12

-42,8

-2,72

-1,51

28

-1,2

-450

-1194

-3,13

-1,33

-0,040

-13

-61,2

-2,94

-1,63

29

-0,070

-37

-107,1

-8,38

-4,65

30

-1,20

-53

-1836

-12

2. Obliczenia:

=

∙

ś

=

200 ∙ 0,005

0,201

= 4,9 /

∆ =

∙

= 0,049

7

0,0210 ∙ 335

= 0,048[ ]

=

∙

∙

∙

∙

ś

∙

=

4 ∙ 10

∙ 2,1 ∙ 233 ∙ 132 ∙ 0,049

0,201 ∙ 4

= 0,049

=

∙

2 ∙ ∙

= 0,020 [ ]

3. Charakterystyki:

Próbka 1

Próbka 2

0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

4,9

9,4

14,9

17,9

27,8

29,8

74,6

1243,7

0

2

4

6

8

10

12

15,3

22,9

27,5

42,8

61,2

107,1

1836 2755,1 4209,1

4. Wnioski:

Stal krzemowa zimnozwalcowana (właściwości):



zwiększa się rezystywność materiału (zmniejszenie strat na prądy wirowe)



zmniejszenie wartości natężenia powściągającego Hc’ (zwężenie pętli histerezy i zmniejszenie
strat na histerezę)



zwiększenie przenikalności początkowej i maksymalnej



zwiększenie stabilności charakterystyk magnetycznych

Minusem jest:



zmniejszenie indukcji nasycenia



zwiększenie twardości blachy (mniej podatna na obróbkę zbyt krucha)

Aby zachować dobre właściwości do obróbki nie stosuje się większych domieszek krzemu niż 5 %,
powyżej tej wartości blachy stają się zbyt kruche i niepodatne na obróbkę przez cięcie i wykrawanie.

Ferryty miękkie(właściwości):



duża przenikalność magnetyczna, pozwalająca uzyskać duże wartości indukcji magnetycznej
przy użyciu małego prądu magnesowania



jak najmniejsza stratność (pole objęte pętlą histerezy), pozwalająca na wysokosprawne
przetwarzanie energii



duża indukcja nasycenia, pozwalająca na uzyskanie jak największej siły mechanicznej
(proporcjonalnej do kwadratu indukcji)



duża rezystywność w celu zmniejszenia strat mocy powodowanych prądami wirowymi



odpowiednie własności mechaniczne (w zależności od zastosowania)



Z ferrytów miękkich wykonuje się rdzenie elektromagnesów

Z charakterystyk zauważyć można podobne właściwości przenikalności. Materiały różnią się tylko
wartościami. W warunkach laboratoryjnych stal krzemowa zachowuje się lepiej tj. lepsze właściwości
przewodnictwa magnetycznego.
W rzeczywistości przy doborze odpowiedniego materiału decyduje ta właśność