Магнитные материалы

­Для сердечников нелинейных трансформаторов и дросселей необходимы материалы с малой коэрцитивной силой и большой индукцией в ненасыщенной области, обладающие минимальной магнитной проницаемостью в насыщенной области и максимальной в ненасыщенной, т. е. имеющие петлю гистерезиса, близкую к прямоугольной. Очень важно также, чтобы потери энергии в динамическом режиме намагничивания были минимальными.

Перечисленным требованиям в большинстве случаев удовлетворяют железоникелевые сплавы (пермаллой). Рассмотрим статические параметры наиболее употребительных сплавов в соответствии с ГОСТ 10160—75. Эти сплавы имеют высокую точку Кюри (330-700° С). Важное достоинство железоникелевых сплавов состоит в том, что в результате прокатывания в тонкие ленты и последующей обработки магнитный материал приобретает преимущественную ориентацию в направлении внешнего поля. Поэтому намагниченность материала даже в относительно небольших полях близка к намагниченности насыщения. Следствием этого является не только высокая остаточная индукция, но и малая магнитная проницаемость насыщения ц,н. При значениях Н, превышающих в сотни и тысячи раз значения коэрцитивной силы, цв приближается к единице.

Пермаллоевые сердечники изготовляются из ленты толщиной от 0,1 мм до нескольких микрометров. С уменьшением толщины проката увеличивается доля объема, занятая неферромагнйтной изоляционной средой, т. е. уменьшается коэффициент заполнения сердечника ферромагнитным материалом. Для производства большого количество идентичных изделий активно используется экструзионное оборудование. От толщины проката существенным образом зависят магнитные свойства сердечника. В наибольшей степени от толщины ленты зависит коэрцитивная сила: с уменьшением толщины она возрастает. Индукция насыщения практически не зависит от толщины ленты. При выборе толщины ленты сердечника необходимо руководствоваться тем, чтобы потери энергии на вихревые токи составляли небольшую часть потерь в сердечнике. Не следует допускать неоправданного занижения толщины проката, так как это может привести к ухудшению других параметров и чрезмерному удорожанию сердечника. Кроме того, с уменьшением толщины ленты возрастает «рыхлость» сердечника, что встречает определенные трудности при изготовлении сердечников больших диаметров, необходимых для мощных генераторов. В настоящее время изготовляются сердечники из ленты толщиной не менее 6 = 0,002 см и диаметром до 200 мм. Поэтому толщину ленты 0,002 см можно принять за исходную при дальнейших расчетах. ­