Магнитномягкие материалы

Для смещения характеристики управления вдоль оси абсцисс используют специальные обмотки смещения ОСА/, питаемые постоянным током. Схема магнитного усилителя с внутренней обратной связью, выходом на постоянном токе и обмоткой смещения приведена на 6.50.

— усиления магнитного усилителя 254, 255

Структурная схема простейшего магнитного усилителя изображена на 14.1.

нагрузки (выходного сигнала), благодаря чему такое устройство может быть названо усилителем. Работа магнитного усилителя основана на использовании нелинейности вебер-амперной характеристики катушек с ферромагнитным сердечником. Ток управления воздействует на форму петли динамического перемагничивания сердечника, в результате чего изменяется форма и сила переменного тока цепи, в которой включены последовательно обмотки МУ и нагрузка.

ках (а - ns} поюки остаются по- дроссельного магнитного усилителя стоянными, и э. д. с. пропадают. (ДМУ)

Основная характеристика магнитного усилителя представляет собой зависимость тока нагрузки /„ от тока управления /у.

При отсутствии подмагничивания сопротивление обмоток магнитного усилителя переменному току максимально, так как магнитная проницаемость материала сердечника велика. При

подмагничивании в каждую половину периода попеременно насыщается один из крайних стержней и соответствующие участки ярма магнитопровода. Сопротивление обмоток магнитного усилителя переменному току уменьшается, и ток в цепи нагрузки увеличивается.

5.12. Схема (а) и характеристика (б) простейшего магнитного усилителя

ется, поэтому характеристика простейшего магнитного усилителя симметрична относительно оси ординат.

Отношение приращения тока нагрузки к вызвавшему его приращению тока в обмотке нодмагничивания называется коэффициентом усиления магнитного усилителя по току. Этот коэффициент определяется наклоном характеристики усилителя. Простейшие схемы магнитных усилителей имеют сравнительно небольшой коэффициент усиления, поэтому для его увеличения применяется положительная обратная связь по току нагрузки. Схема подобного магнитного усилителя показана на 5.13. Магнитные потоки, создаваемые обмотками переменного тока при протекании тока нагрузки, одинаковы по направлению и имеют постоянную составляющую, подмагничивающую сердечник. Вентили В обеспечивают двухполупериодное выпрямление тока нагрузки. Изменение коэффициента усиления магнитного усилителя с внутренней обратной связью достигается изменением числа витков обмоток переменного тока.

Магнитномягкие материалы характеризуются большими величинами начальной и максимальной магнитной проницаемости и малыми величинами коэрцитивной силы (Яс<400 А/м), легко намагничиваются и размагничиваются, имеют узкую гистерезис-ную петлю ( 3.12, а, б) и поэтому отличаются малыми потерями энергии от гистерезиса.

При расчете магнитных цепей с известными размерами магнитопровода приходится по заданной величине магнитного потока находить соответствующее ей значение магнитодвижущей силы или решать'обратную задачу. По скольку в состав магнитной цепи обычно аходят магнитномягкие материалы, то, пренебрегая явлением магнитного гистерезиса, полагают, что зависимость величины магнитной индукции В от значения напряженности магнитного поля Н определяется однозначной функцией, отображаемой основной кривой намагничивания В — F(H) ( 34). Для воздушных зазоров магнитопровода эта зависимость является линейной и описывается уравнением:

Магнитномягкие материалы. Для уменьшения расхода материалов, идущих на изготовление элементов электрических машин и аппаратуры,

Обычно в качестве материала ярма для электромагнитов применяют магнитномягкие материалы с большим значением ц. В этом случае, поскольку ц.0У = Bj ?=s В, разницей между Bj и В пренебрегают и в расчет вводят вместо Bj значение В. •________/ L

Магнитодвижущая сила 216 Магнитномягкие материалы 266 Магнитнотвердые материалы 268 Магнитный момент диполя 216

Магнитномягкие материалы обладают круто поднимающейся основной кривой намагничивания и относительно малыми площадями

Некоторые магнитномягкие материалы, например перминвар, сплавы 68НМП и др., обладают петлей гистерезиса по форме, близкой к прямоугольной ( 14.4, а). Такие материалы получили распространение в вычислительных устройствах и устройствах автоматики.

Магнитномягкие материалы применяются в качестве магнитопроводов постоянного и переменного магнитного потока. Они обладают низким значением коэрцитивной силы Нс (ниже 400 а/ж), высокой магнитной проницаемостью и малыми потерями от гистерезиса. К этой группе материалов относятся: техническое железо и низкоуглеро-

Обоим видам ферромагнитных материалов можно дать общее наименование — сильномагнитные материалы, в отличие от слабомагнитных материалов, относительная максимальная магнитная проницаемость которых не превосходит 1,5. Как магнитнотвердые, так и, особенно, магнитномягкие материалы имеют много разновидностей в зависимости от областей применения и в соответствии с этим характеризуются специфическими свойствами. Например, имеются материалы с гистерезисной петлей, близкой к прямоугольнику (материалы с прямоугольной петлей гистерезиса ППГ), широко применяемые в устройствах вычислительной техники. Существуют материалы с высоким значением магнитной проницаемости (относительная проницаемость составляет десятки тысяч и выше) в относительно слабых полях, так называемые высокопроницаемые материалы типа «пермаллой», и ряд других материалов.

Магнитномягкие материалы могут испытываться как в разомкнутой магнитной цепи, так ив замкнутой, магнитнотвердые материалы—-только в замкнутой.

Фбрмы кривых гистерезиса. Магнитные, материалы различают прежде всего по форме гистерезисной кривой. Узкой петлей гистерезиса с небольшой площадью и высокой индукцией насыщения обладают магнитномягкие материалы. Материалы этой группы с округлой пет-лей применяются для сердечников трансформаторов и электрических машин; ППГ — материалы с прямоугольной петлей гистерезиса для элементов памяти. Широкую петлю имеют ( 17.3) магнитнотвер-дые материалы с большой коэрцитивной силой; они служат для изготовления постоянных магнитов. В этой главе рассматриваются магнитномягкие металлы и сплавы с округлой петлей гистерезиса.