Магнитных свойствах

Метод записи с фазовым кодированием (ФК) (фазовой модуляцией). Диаграмма для этого метода приведена на 5.3, б. На границе каждого такта записи происходит смена направления тока в записывающей головке и, следовательно, смена магнитных состояний носителя. Полярность тока изменяется в одном направлении при записи 0 (например, от отрицательной полярности к положительной) и в противоположном направлении при записи 1. Происходит как бы изменение фазы тока записи. Логическая схема тракта записи анализирует значение следующего записываемого двоичного знака. Если должен быть записан тот же знак, что и в предыдущем такте, то в середине такта изменяется направление тока записи в головке. Если должен быть записан другой знак, изменение направления тока посредине такта не производится. Так как при записи последовательности одинаковых знаков в серединах тактов производится дополнительное переключение направления тока, то частота изменения тока записи в этом случае увеличивается в 2 раза по сравнению с частотой изменения тока при записи последовательности неодинаковых знаков.

Как видно из статической характеристики на 1-1, невозбужденный сердечник с ППГ может находиться в одном из двух различных магнитных состояний (при перемагничивании по полному

Структура 2D позволяет увеличивать ток чтения без какого-либо разрушения магнитных состояний невыбранных сердечников. Это открывает возможность повышения быстродействия ЗУ за счет форсированного считывания токами, значительно превышающими Нс, а также путем применения метода частичного переключения. Этот метод предполагает переключение магнитного потока не во всем материале сердечника, а лишь в его части, непосредственно примыкающей к внутреннему отверстию. При этом переключающийся материал можно рассматривать как сердечник с тонкими стенками, а весь остальной материал — как механическое крепление внутренней части.

Рассмотрение процессог работы ЗУ со структурой 3D показывает, что как при чтении, так и при записи имеет место полувозбуждение сердечников. Оно приводит к тому, что на считывающей обмотке матрицы, кроме полезного сигнала, возникают помехи, обусловленные неидеальностью петли гистерезиса полувозбужденных сердечников. При этом на выходной обмотке считывания помехи возникают как во время импульсов тока чтения, так и записи. Как уже отмечалось, суммарный уровень помех, возникающих в результате частичных разрушений магнитных состояний сердечников, в основном зависит от качества и количества сердечников, их магнитной предыстории, а также от хранимой информации в матрице.

Метод характеризуется тем, что в каждом такте записи происходит смена полярности тока в записывающей головке и, следовательно, смена магнитных состояний носителя. Полярность тока изменяется в одном направлении при записи 0 (например, с отрицательной полярности к положительной) и в противоположном направлении — при записи 1. Происходит как бы изменение фазы тока записи. Ло-

гистерезиса. Она не отображает связи В(Н) при последовательно-непрерывной смене магнитных состояний, как кривая начального намагничивания и петли гистерезиса.

Структура 2D позволяет увеличивать ток чтения без какого-либо разрушения магнитных состояний невыбранных сердечников. Это открывает возможность повышения быстродействия ЗУ за счет форсированного считывания токами, значительно превышающими Яс, а также путем применения метода частичного переключения. Этот метод предполагает переключение магнитного потока не во всем материале сердечника, а лишь в его части, непосредственно примыкающей к внутреннему отверстию. При этом переключающийся материал можно рассматривать как сердечник с тонкими стенками, а весь остальной материал — как механическое крепление внутренней части.

Рассмотрение процессов работы ЗУ со структурой 3D показывает, что как при чтении, так и при записи имеет место полувозбуждение сердечников. Оно приводит к тому, что на считывающей обмотке матрицы, кроме полезного сигнала, возникают помехи, обусловленные неидеальностью петли гистерезиса полувозбужденных сердечников. При этом на выходной обмотке считывания помехи возникают как во время импульсов тока чтения, так и записи. Как уже отмечалось, суммарный уровень помех, возникающих в результате частичных разрушений магнитных состояний сердечников, в основном зависит от качества и количества сердечников, их магнитной предыстории, а также от хранимой информации в матрице.

Метод характеризуется тем, что в каждом такте записи происходит смена полярности тока в записывающей головке и, следовательно, смена магнитных состояний носителя. Полярность тока изменяется В одном направлении при записи 0 (например, с отрицательной полярности к положительной) и в противоположном направлении — при записи 1. Происходит как бы изменение фазы тока записи. Ло-

Магнитная индукция в ферромагнитных веществах может иметь при одном и том же значении напряженности поля различные значения, зависящие от предыдущих магнитных состояний материала. Поэтому для того, чтобы величиной \\. = В/Н можно было пользоваться в качестве характеристики магнитных свойств ферромагнитных материалов, необходимо точно оговорить метод определения этой характеристики.

Магнитная индукция в ферромагнитных веществах может иметь при одном и том же значении напряженности поля различные значения, зависящие от предыдущих магнитных состояний материала. Поэтому для того, чтобы величиной ц = В/Н можно было пользоваться в качестве характеристики магнитных свойств ферромагнитных материалов, необходимо точно оговорить метод определения этой характеристики.

1. График зависимости э.д.с. якоря от тока возбуждения при постоянных оборотах вала и отключенных потребителях. По этой кривой можно судить о магнитных свойствах машины

По форме характеристики холостого хода можно судить о магнитных свойствах машины, которые определяются степенью насыщения стали и не зависят от принятого способа воз-. буждения. Так, если прямая 0В является касательной к начальной части характеристики холостого хода, а прямая АС параллельна оси абсцисс и смещена относительно нее на расстояние

Между потоками и реактивной составляющей тока намагничивания существует нелинейная связь, определяемая размерами, сортом стали, конструкцией магнитной системы, частотой и температурой. Поэтому снятая в опыте холостого хода характеристика трансформатора дает возможность в полной мере судить о магнитных свойствах магнитной системы.

Магнитная индукция поля зависит, как уже указывалось, от свойств среды, в которой создается магнитное поле. Для того чтобы получить представление о магнитных свойствах среды, нужно сравнить магнитное поле вокруг провода с током в данной среде с магнитным полем вокруг того же провода, но находящегося в вакууме. Таким образом, можно установить, что в одних случаях поле получается более интенсивным, чем в вакууме, в других — менее интенсивным. Это объясняется различными магнитными свойствами сред и материалов, окружающих провод с током. Материалы или среды, в которых поле получается сильнее, чем в вакууме, называются парамагнитными, а материалы или среды, в которых поле становится слабее, — диамагнитными. Магнитные свойства среды характеризует абсолютная магнитная проницаемость ца, имеющая различную величину для разных веществ.

Благодаря повышению удельного сопротивления в электротехнической кремнистой стали снижаются потери на вихревые токи. Наличие кремния сказывается благоприятно и на других магнитных свойствах: снижаются потери на гистерезис, увеличивается магнитная проницаемость в слабых и средних полях, снижается магнитосгрикция.

При выборе марки и толщины стали для магнитной системы силового трансформатора следует учитывать, что сталь с более высокими магнитными свойствами имеет существенно более высокую цену, а сталь меньшей толщины при более высоких магнитных свойствах имеет меньший коэффициент заполнения k3. Эта сталь для получения пакета заданных размеров требует изготовления, отжига и укладки при сборке магнитной системы большего числа пластин по сравнению со сталью большей толщины. В табл. 2.3 показано сравнение современных марок стали по этим показателям.

Магнитная анизотропия. Способность материала намагничиваться зависит от ряда факторов. Магнитные свойства неодинаковы в различных кристаллографических направлениях. Так, если поле направлено вдоль ребра кристалла железа, то магнитная индукция при той же напряженности поля Я выше, чем в случае направления поля вдоль диагонали основания или вдоль главной диагонали; направлениями наиболее легкой намагниченности в кристаллах железа являются направления, параллельные ребрам кристалла. Аналогичные направления облегченного намагничивания, существуют и в других ферромагнитных кристаллах1. Различие в магнитных свойствах вдоль разных кристаллографических направлений представляет собой магнитную анизотропи.ю. Количественной мерой магнитной анизотропии служит константа магнитной анизотропии K,v Она оценивается разностью энергии намагничивания (до насыщения) единицы объема материала по направлениям наиболее легкого и наиболее трудного намагничивания. Такими направлениями, как сказано,

Из всего рассмотренного выше следует, что только для статических или стационарных режимов всем этим параметрам может быть придано вполне определенное значение и что при переменных процессах использование их существенно осложняется. Так, например, распределение магнитного поля около какого-либо электрического контура при заданном электрическом токе в контуре зависит не только от формы контура, но и от распределения тока внутри проводника, образующего контур. Только при постоянном . токе распределение тока при заданных электрических свойствах проводника однозначно определяется геометрической формой проводника. Соответственно только при постоянном токе такой важнейший параметр электрической цепи, как ее индуктивность, вполне определяется при заданных магнитных свойствах среды геометрическими размерами и формой контура цепи. При изменении тока во времени изменяется распределение тока по сечению проводников, образующих контур тока, и соответственно изменяется распределение в пространстве магнитного потока, сцепленного с контуром, а следовательно, изменяется и индуктивность контура. Так, при периодических процессах, как мы имели возможность убедиться в этой главе, электрический ток распределяется преимущественно в поверхностном слое проводника, что ведет к ослаблению магнитного поля внутри проводника и к уменьшению индуктивности цепи. При синусоидальном токе индуктивность является функцией угловой частоты тока. При несинусоидальном периодическом токе она, очевидно, будет являться функцией также формы кривой тока. При непериодических изменениях тока индуктивность, принципиально говоря, будет являться, хотя бы по одной только указанной причине — неравномерности распределения тока в проводнике — сложной функцией времени.

О МАГНИТНЫХ СВОЙСТВАХ МАТЕРИАЛОВ

зующего контур. Только при постоянном токе распределение тока при заданных электрических свойствах проводника однозначно определяется геометрической формой проводника. Соответственно только при постоянном токе такой важнейший параметр электрической цепи, как ее индуктивность, вполне определяется при заданных магнитных свойствах среды геометрическими размерами и формой контура цепи. При изменении тока во времени изменяется распределение тока по сечению проводников, образующих контур тока, и соответственно изменяется распределение в пространстве магнитного потока, сцепленного с контуром, а следовательно, изменяется и индуктивность контура. Так, при периодических процессах, как мы имели возможность убедиться в этой главе, электрический ток распределяется преимущественно в поверхностном слое проводника, что ведет к ослаблению магнитного поля внутри проводника и к уменьшению индуктивности цепи. При синусоидальном токе индуктивность является функцией угловой частоты тока. При несинусоидальном периодическом токе она, очевидно, будет являться функцией также формы кривой тока. При непериодических изменениях тока индуктивность, строго говоря, будет являться, хотя бы по одной только указанной причине — неравномерности распределения тока в проводнике — сложной функцией времени.

Деление магнитных материалов на магнито-мяпсие и магнитотвердые не дает полного представления о их магнитных свойствах, чувствительности к различным воздействиям, возможности использования для конкретных целей. Обычно с понятием чувствительности свойств магнитных материалов к различного рода воздействиям связывают представления о факторах, которые оказывают на них отрицательное влияние. Наиболее существенным в этом плане является химический состав материала (процентное содержание легирующих компонентов или наличие примесей). Так, например, в железо-никелевых сплавах различная доля присадки никеля ведет к изменению намагниченности насыщения, равному 75% насыщения чистого железа ( 17.4). Изменяются также температура Кюри 0, константы магнитострикции и анизотропии, магнитная проницаемость, остаточная индукция, коэрцитивная сила, потери на гистерезис. Это открывает большие возможности для получения материалов с требуемыми свойствами.