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電流互感器磁性材料解析:硅鋼片、坡莫合金、納米晶的磁性能參數與特性對比

2025-11-25 10:39:33輔導探討0

電流互感器所用到的磁性材料Toc物理好資源網(原物理ok網)

通常來講電流互感器 高中物理,是硅鋼片鐵芯,以及坡莫合金,還有非晶及納米晶軟磁合金,這三種磁性材料 。Toc物理好資源網(原物理ok網)

磁性材料基本特性Toc物理好資源網(原物理ok網)

1. 軟磁材料的常用磁性能參數Toc物理好資源網(原物理ok網)

飽和磁感應強度Bs,它的大小由材料的成分決定,其所對應的物理狀態貝語網校,是材料內部的磁化矢量呈現整齊排列的狀態。Toc物理好資源網(原物理ok網)

電流互感器 高中物理Toc物理好資源網(原物理ok網)

剩余磁感應強度Br,它屬于磁滯回線上的特征參數,是一種當H回到0的時候的B值 。Toc物理好資源網(原物理ok網)

矩形比:Br∕BsToc物理好資源網(原物理ok網)

矯頑力這一量,是用來表示材料磁化的難易程度的,它取決于材料的成分,還取決于材料的缺陷,像雜質、應力等這樣的缺陷 。Toc物理好資源網(原物理ok網)

磁導率μ,它指的是,在磁滯回線上,任意一點所對應的B和H的比值,且其與器件的工作狀態緊密相關。Toc物理好資源網(原物理ok網)

起始的磁導率μi,最大的磁導率μm電流互感器 高中物理,微分性質的磁導率μd,振幅方面的磁導率μa,具有有效性的磁導率μe,脈沖形式的磁導率μp。Toc物理好資源網(原物理ok網)

居里溫度Tc,是這樣一種溫度,對于鐵磁物質而言,其磁化強度會隨著溫度不斷升高而逐漸下降,當溫度升高到某一特定溫度的時候,自發磁化現象將會消失,進而轉變為順磁性,而這個臨界溫度就是居里溫度,正是它確定了磁性器件工作時候的上限溫度 。Toc物理好資源網(原物理ok網)

損耗P,其中包括磁滯損耗Ph以及渦流損耗Pe,P Ph plus Pe,而Ph等于af加上bf的平方再加上c ,Pe與速度f的二次方、時間t的二次方成正比,與密度ρ成反比,ρ降低 。Toc物理好資源網(原物理ok網)

電流互感器 高中物理Toc物理好資源網(原物理ok網)

采用降低矯頑力Hc的方式,是磁滯損耗Ph的方法;運用減薄磁性材料的厚度t以及提高材料的電阻率ρ的辦法,是降低渦流損耗Pe的途徑。在自由靜止空氣中,磁芯的損耗與磁芯的溫升存在這樣的關系:Toc物理好資源網(原物理ok網)

總功率耗散(mW)/表面積(cm2)Toc物理好資源網(原物理ok網)

2. 磁性材料的磁化曲線Toc物理好資源網(原物理ok網)

鐵磁性物質或者亞鐵磁性物質構成了磁性材料,在施加外加磁場H時,必然會有對應的磁化強度M或者磁感應強度B,它們跟隨磁場強度H變化的曲線被稱作磁化曲線,也就是M~H或B~H曲線,磁化曲線通常而言是非線性的,具備磁飽和現象以及磁滯現象這兩個特點。也就是說,在磁場強度H能夠足夠大的這個時候,磁化強度M會達到一個確定下來的飽和值Ms,要是去持續增大H的話,Ms會保持不變;還有就是當材料的M值達到飽和之后,要是外磁場H降低到零的時候,M不會恢復成零,而是會沿著MsMr曲線進行變化,材料的工作狀態等同于M~H曲線或者B~H曲線上的某一個點,這個點常常被稱作工作點。Toc物理好資源網(原物理ok網)

3. 軟磁材料的磁性參數與器件的電氣參數之間的轉換Toc物理好資源網(原物理ok網)

在開展軟磁器件的設計操作期間,最先需要依照電路給出的要求,去斷定器件所具備的電壓以及電流特性情況。器件所呈現出來的電壓跟電流這方面的特性,和磁芯自身的幾何形狀以及磁化所處的狀態,是緊密關聯不可分割的。身為設計者,務必要對材料的磁化進程做到熟悉了解,并且掌握住材料的磁性參數跟器件電氣參數之間的轉換對應關系。對于軟磁器件展開設計工作,一般涵蓋三個具體步驟:精準挑選適用的磁性材料;恰如其分地確定磁芯的幾何形狀以及尺寸大小;依據磁性參數提出的要求,模擬磁芯的工作狀態進而得出相符的電氣參數。Toc物理好資源網(原物理ok網)

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