Магнитных потенциалов

Производство ферритовых сердечников основано на применении технологии изготовления деталей различной конфигурации из металлокерамических материалов. Особенность ее заключается в необходимости достижения и обеспечения стабильности магнитных параметров сердечников путем регулирования основных факторов ТП.

Электротехнические кремнистые стали представляют собой твердый раствор кремния в железе. Легирование технически чистого железа кремнием производят с целью повышения удельного электрического сопротивления материала. Одновременно а этим кремний вызывает не только улучшение некоторых магнитных параметров (возрастает магнитная проницаемость, уменьшается коэрцитивная сила), но оказывает и вредное действие, несколько снижая индукцию насыщения и ухудшая механические свойства (повышаются твердость и хрупкость). Поэтому применяют кремнистые стали с содержанием кремния не свыше 5%.

В промышленности применяют две группы материалов с ППГ: ферриты и пермаллои микронного проката. Ввиду хороших магнитных параметров представляют интерес и тонкие магнитные пленки, однако промышленного применения они не получили из-за плохой воспроизводимости характеристик.

Наибольшее применение из ферритов с ППГ имеют ферриты маг-ниймарганцевой системы. Испэльзуют также ферриты, содержащие литий, обладающие более высокой температурной стабильностью электромагнитных параметров.

Недостатки ферритовых сердечников (см. §2.9), заключающиеся в сравнительно низкой индукции насыщения и температурной нестабильности магнитных параметров, обусловили использование в качестве магнитных гистерезисных элементов наряду с ферритовыми и ленточные пермаллоевые сердечники микронного проката.

Готовые магнитопроводы подвергают контролю, включающему проверку магнитных параметров: остаточной индукции, магнитной проницаемости, потерь на гистерезис, рассеивание и вихревые токи.

Для исследования процессов, происходящих в спецаппаратуре, инженеры-электроакустики разрабатывают разнообразные нетиповые измерительные приборы дл*: определения детонации, неравномерности движения и магнитных параметров носителя записи, спектра шума моря, условий распространения акустических сигналов в разных средах и т. п. Такие приборы имеют узлы, применяемые в радиоэлектронике, вычислительной технике и автоматике, в них используются различные электронные приборы. Их необходимо обеспечить соответствующими средствами электропитания. Одни потребители электрической энергии нуждаются в стабильном токе (дуговые и читающие лампы), другие — в стабильном напряжении (индикаторы, измерительные приборы).

Для уменьшения погрешности от нестабильности магнитных параметров магнитной цепи необходимо обеспечить жесткое соединение магнита и магнитопровода и после сборки подвергнуть преобразователь старению путем многократных изменений температуры.

Устройство измерительных преобразователей параметров магнитного поля, их форма и размеры могут быть самыми разнообразными в зависимости от назначения преобразователя, значений преобразуемых магнитных параметров, требуемой точности преобразования. В простейшей конструкции такого преобразователя ( 11.3) измерительная катушка / укреплена на конце валика 2, сопряженного с электродвигателем 4. На валике имеется коллектор 3, с помощью которого осуществляется съем э. д. с., возникающей в катушке при ее вращении в исследуемом магнитном поле. Двухпластинчатый коллектор может быть использован для выпрямления индуктированного тока. Индуктированная в такой катушке э. д. с.

Индуктивная паразитная связь между источником помехи (например, цепью 'силового питания) и измерительной цепью проявляется вследствие взаимоиндукции между этими цепями и зависит от геометрических, электрических и магнитных параметров линии связи и может составлять единицы и даже десятки микрогенри.

3. Электромагнитные преобразователи. Под этим названием объединена большая группа преобразователей, принцип действия которых основан на использовании электромагнитных явлений. При этом в зависимости от способа использования этих явлений электромагнитные преобразователи могут быть разделены на индуктивные и взаимоиндуктивные. Выходным информативным параметром индуктивных преобразователей является индуктивность или полное электрическое сопротивление обмотки, нанесенной на ферромагнитный сердечник, магнитные параметры которого являются функцией измеряемой неэлектрической величины, например длины воздушного зазора. Выходным информативным параметром взаимоиндуктивных преобразователей является э. д. с., наведенная во вторичной обмотке, значение которой зависит от магнитных параметров магнито-провода, а в конечном счете от измеряемой неэлектрической величины, воздействующей на магнитную цепь. К электромагнитным относят часто индукционные преобразователи, принцип работы которых основан на использовании явления электромагнитной индукции.

Как было показано ранее, напряженность Н можно рассматривать как удельную МДС, необходимую для создания магнитного потока на единице длины контура интегрирования. Тогда, очевидно, произведение HI можно рассматривать как МДС, необходимую для создания магнитного потока на участке магнитной цепи длиной /. Величину HI называют разностью скалярных магнитных потенциалов и иногда магнитным напряжением: Я/= UM. На участке магнитной цепи, не содержащем намагничивающей обмотки, положительное направление магнитного напряжения совпадает с направлением напряженности.

Между поверхностями, расположенными друг к другу под углом ф без зазора (разность магнитных потенциалов между телом Б и точками плоскости АВ равномерно нарастает ОТ нуля ДО Fmax)

По длине поверхности магнита (при условии равномерного нарастания магнитных потенциалов)

Произведение Hklk при отсутствии обмотки с током на k-н участке носит название разности скалярных магнитных потенциалов двух точек 3 или падения магнитного напряжения вдоль участка пути и обозначается Умтя. где т и п — начало и конец участка.

3 Разность скалярных магнитных потенциалов двух точек — скалярная величина, равная линейному интегралу напряженности магнитного поля вдоль выбранного участка пути между двумя точками при условии, что путь интегрирования расположен в области, где плотность электрического тока равна нулю (ТТЭ).

2 Соотношения разностей скалярных магнитных потенциалов различных участков в этом случае неизвестны.

По аналогии с разветвленной электрической цепью (акая цепь может быть разбита на ветви и узлы г. Намагничивающие силы в этом случае аналогичны э. д. с. электрической цепи, а разность скалярных магнитных потенциалов между концами участков аналогична напряжениям между концами ветвей электрической цепи

напряженность магнитного поля на участке /8, Я8 = VMee/ls. Далее по кривой намагничивания находится индукция Й8, но которой определяется Ф8 = S8SS, что дает возможность вычислить потоки Ф4 = Ф5 = Ф, 4- Ф8, и индукции B^ — Ф4/54 и В„ = Ф.5/^5 По кривой намагничивания находятся Н± и Нъ, что позволяет вычислить разность скалярных магнитных потенциалов

Потоки рассеяния появляются, когда между отдельными участками магнитной цепи имеются разности скалярных магнитных потенциалов, вызванные воздушными зазорами, неравномерностью распределения обмотки, неоднородностью

Обозначим: UMX — разность скалярных магнитных потенциалов между сердечником и корпусом в сечении, находящемся на расстоянии х от начала обмотки; AL/MV — приращение 1>„х на участке ДАТ; ФЛ — магнитный поток в сечении стержня или корпуса па расстоянии х от начала обмотки; ДФд;— приращение потока на участке Дх. Следует заметить, что ДФ^ = —ДФ.„ где ЛФ, — магнитный поток рассеяния, ограниченный плоскостями х = const и А- + 4- ДА = const.

Уравнения для приращений разности магнитных потенциалов и магнитного потока на участке Дх запишутся следующим образом: