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電工鋼標準的磁性能指標解釋(三)——磁導率
磁導率
在上文中,我們談到了一個磁導率的概念,接下來我們來看看,什么是磁導率。磁導率,英文名稱:magnetic permeability,它是表征磁介質磁性的物理量。表示在空間或在磁芯空間中的線圈流過電流后、產生磁通的阻力、或者是其在磁場中導通磁力線的能力。其公式:μ=B/H H=磁場強度、B=磁感應強度,常用符號μ表示,μ為介質的磁導率,或稱 磁導率。在實踐中,用這個關系描述材料屬性很不方便,通常采用材料磁導率與真空磁導率比值關系,即相對磁導率μr μr=μ/μ0因此上述公式 可改為:B=μrμ0H從理論上講,磁導率μ是描述磁性材料屬性的 參數,因為它預示兩個主要的材料參數磁感應強度B和磁場強度H的直接關系,但事實上,情況要復雜的多,因為:(1)B和H之間的關系幾乎總是非線性,因此磁導率取決于工作點(磁場強度的值)。從下圖的典型磁化曲線可以看出,相對磁導率 值可達到約4000,但是,在高磁感應強度時其低得多(對于深度飽和時其值非常小,實際上不像是鐵磁材料)。類似地,對于非常小的磁場,初始磁導率也大大減小,因此,固定值磁導率給出的信息僅僅是一個固定工作點。
我們簡單講講電工鋼產品標準中經常使用的幾個關鍵的指標,給你放松一下壓力。
鐵損(比總損耗)鐵損(iron loss,也稱作core loss,specific total loss)是指當磁感應強度按正弦變化,其峰值和頻率為特定值時,單位質量材料所吸收的總功率。像變壓器、電感器、交流馬達及交流發電機等有導磁體(以下簡稱為鐵芯)的電機設備中,因導磁體受到變動磁場的影響,在鐵芯中損耗的部分能量,損耗的能量會以熱的方式散失,有時則是以噪音的方式散失。采用鐵損低(低比總損耗)的鐵芯材料,可以節約大量電能,延長電機工作運轉時間。鐵損可分為磁滯損(Hysteresis losses)、渦流損(Eddy-current losses)及異常損(Anomalous losses)3種
磁滯損B-H曲線B-H曲線內的面積越大,磁滯損也越大。當通過鐵芯的磁場改變時,鐵芯材料的磁化強度會變化,因為磁疇壁的移動,造成其中微小磁疇的膨脹及收縮。不過磁疇壁在移動時,會受到晶體缺陷的影響而卡住, 磁疇壁仍會移動,但是會發熱,即為磁滯損。磁滯損可以從材料的B-H曲線中看出,B-H圖為一封閉的曲線,磁場變化一個周期時,單位體積材料的磁滯損即為磁滯圈內的面積,若交流磁場大小不變,每一周期的能量損失為定值,此時磁滯損和頻率成正比。
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