第二节-常用的铁磁材料及其特性课件

一、铁磁物质的磁化

铁磁物质的磁化铁磁材料在外磁场中呈现很强的磁性，此现象称为铁磁物质的磁化。

磁畴示意图1-4.

第二节常用的铁磁材料及其特性一、铁磁物质的磁化第二节常用的铁磁材料及其特性1二、磁化曲线和磁滞回线

1．起始磁化曲线

定义

:将一块尚未磁化的铁磁材料进行磁化，当磁场强度H由零逐渐增大时，磁通密度B将随之增大，曲线B=f(H)就称为起始磁化曲线.

曲线附图1-5.

二、磁化曲线和磁滞回线2

铁磁材料磁化曲线示意图1-5.应用:

设计电机和变压器时，为使主磁路内得到较大的磁通量而又不过分增大励磁磁动势．通常把铁心内的工作磁通密度选择在膝点附近．

3

2．磁滞回线

示意图:图1-6.

相关重要概念

剩磁:去掉外磁场之后，铁磁材料内仍然保留的磁通密度。

矫顽力:要使B值从减小到零，必须加上相应的反向外磁场，此反向磁场强度称为矫顽力。

2．磁滞回线4

磁滞:铁磁材料所具有的这种磁通密度B的变化滞后于磁场强度H变化的现象。

磁滞回线:呈现磁滞现象的B-H闭合回线。

磁滞现象是铁磁材料的另一个特性。磁滞:铁磁材料所具有的这种磁通密度B的变化滞后于磁场强5

3．基本磁化曲线

定义:对同一铁磁材料，选择不同的磁场强度进行反复磁化，可得一系列大小不同的磁滞回线，再将各磁滞回线的顶点联接起来，所得的曲线。

示意图1-7.

附:电机中常用的硅钢片、铸铁和铸钢的基本磁化曲线。3．基本磁化曲线6三、铁磁材料

1．软磁材料

定义:

磁滞回线窄、剩磁和矫顽力Hc都小的材料。

附图1-8a.

常用软磁材料:铸铁、铸钢和硅钢片等。三、铁磁材料7

2．硬磁(永磁)材料

定义：磁滞回线宽、Br和Hc都大的铁磁材料称为硬磁材料。

附图1-8b.

磁性能指标剩磁矫顽力最大磁能积2．硬磁(永磁)材料8永磁材料种类铸造型铝镍钴稀土钴钕铁硼铁氧体粉末型铝镍钴种类示意图永磁材料铸造型稀土钴钕铁硼铁氧体粉末型种类示意图9

四、铁心损耗

1．磁滞损耗

定义:

铁磁材料置于交变磁场中时，磁畴相互间不停地摩擦、消耗能量、造成损耗，这种损耗称为磁滞损耗。

公式:

应用:由于硅钢片磁滞回线的面积较小，故电机和变压器的铁心常用硅钢片叠成。四、铁心损耗10

2．涡流损耗

相关概念—涡流：环流在铁心内部围绕磁通作旋涡状流动。

涡流示意图1-9.

定义:涡流在铁心中引起的损耗。

公式:

应用:为减小涡流损耗，电机和变压器的铁心都用含硅量较高的薄硅钢片叠成。2．涡流损耗11

3．铁心损耗

定义:

铁心中磁滞损耗和涡流损耗之和。

表达式:3．铁心损耗12图1-4磁畴A)未磁化B)磁化返回图1-4磁畴A)未磁化B)磁化返回13BH图1-5铁磁材料的起始磁化曲线abcd返回开始动画BH图1-5铁磁材料的起始磁化曲线abcd返回开始动画14图1-6铁磁材料的磁滞回线HBabcdef返回开始动画图1-6铁磁材料的磁滞回线HBabcdef返回开始动画15图1-7基本磁化曲线基本磁化曲线HB返回开始动画图1-7基本磁化曲线基本磁化曲线HB返回开始动画16图1-8Ａ）软磁材料的磁滞曲线A)软磁材料HB返回开始动画图1-8Ａ）软磁材料的磁滞曲线A)软磁材料HB返回开始动画17BHB)硬磁材料图１－