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細(xì)說(shuō)線(xiàn)圈匝數(shù)與電磁鐵磁性的關(guān)系
發(fā)布時(shí)間: 2019-10-30 10:18:14  瀏覽7524 次
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      常用電磁鐵的線(xiàn)圈匝數(shù)依賴(lài)于電磁鐵的鐵芯大小,電源工作電壓(還有電源的類(lèi)別直流或交流),漆包線(xiàn)的電阻,在設(shè)計(jì)好的電磁鐵上,提高線(xiàn)圈匝數(shù)或者會(huì)提高某些電磁力,但很快會(huì)被減少的電流和飽和的鐵芯所限制。電磁鐵的電磁線(xiàn)圈匝數(shù)和線(xiàn)圈中流通的電流量越多越大,則所轉(zhuǎn)化成的磁通量也越多,磁性越強(qiáng),但到達(dá)一定的匝數(shù)和電流量,磁通量呈飽和,即如再提高線(xiàn)圈匝數(shù)或電流量,磁性抗壓強(qiáng)度不會(huì)再提高。

      內(nèi)部含有鐵芯的、運(yùn)用通有電流量的線(xiàn)圈使其像磁石相同具備磁性的設(shè)備稱(chēng)為電磁鐵。一般做成條型或蹄形。鐵芯得用非常容易磁化,又非常容易消退磁性的軟鐵或硅鋼來(lái)制作。那樣的電磁鐵在有電時(shí)會(huì)磁性,關(guān)閉電源后就隨著消退。電磁鐵在生活中有極為普遍的運(yùn)用。電磁鐵的創(chuàng)造發(fā)明也使發(fā)電機(jī)組的輸出功率獲得了挺大的提高。

      如在通電螺線(xiàn)管內(nèi)部添加鐵芯后,鐵芯被通電螺線(xiàn)管的電磁場(chǎng)磁化。磁化后的鐵芯也變?yōu)榱?span>1個(gè)磁體,那樣因?yàn)?span>2個(gè)電磁場(chǎng)相互之間疊加,進(jìn)而使螺線(xiàn)管的磁性大大的提高。以便使電磁鐵的磁性更強(qiáng),一般將鐵芯做成蹄形。但是特別注意蹄形鐵芯上線(xiàn)圈的繞向相反,一面順時(shí)針?lè)较颍硪粋?cè)必需逆時(shí)針。要是繞向相同,兩線(xiàn)圈對(duì)鐵芯的磁化功效將互相抵消,使鐵芯看不出磁性。另外,電磁鐵的鐵芯用軟鐵制作,而不能用鋼制做。不然鋼如果被磁化后,將始終保持磁性而不能去磁,則其磁性的高低就不能用電流量的大小來(lái)操縱,而喪失電磁鐵應(yīng)有的優(yōu)勢(shì)。

      電氣設(shè)備運(yùn)用的磁性材料主要有鐵、鎳、鈷以及合金。他們具備下述磁性能。

      (1)高導(dǎo)磁性

      磁性材料的磁導(dǎo)率很高,其相對(duì)磁導(dǎo)率μ,可達(dá)到好幾百以至十多萬(wàn)。因此可以被外磁場(chǎng)強(qiáng)烈磁化(呈現(xiàn)磁性)。依據(jù)磁性化學(xué)物質(zhì)的這種特性,在電動(dòng)機(jī)、變電器等電器設(shè)備的勵(lì)磁繞組放入人由磁性材料組成的鐵芯,就能夠使在勵(lì)磁線(xiàn)圈匝數(shù)及勵(lì)磁電流一定的狀況下,得到較強(qiáng)的磁場(chǎng)。選用高品質(zhì)磁性材料,能夠使相同容積的電動(dòng)機(jī)重量減輕,體積減小。

      (2)磁飽和性

      磁性物質(zhì)盡管能被外電磁場(chǎng)明顯磁化,可是磁化功效不容易無(wú)限地提高。這由于磁性物質(zhì)存有著磁飽和性,即磁性物質(zhì)在磁化全過(guò)程中,當(dāng)磁場(chǎng)強(qiáng)度H提高到一定值后,它的磁感應(yīng)強(qiáng)度B不要隨H的提高而提高。

      敘述磁化全過(guò)程中磁性材料的磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨磁場(chǎng)強(qiáng)度H轉(zhuǎn)變的曲線(xiàn)圖稱(chēng)磁化曲線(xiàn)圖,即B=,(H)曲線(xiàn)圖,如圖所示4-3如圖所示。由曲線(xiàn)圖不難看出,磁性物質(zhì)的BH不正比,尤其曲線(xiàn)圖的b點(diǎn)之后,曲線(xiàn)圖越來(lái)越平整,說(shuō)明B大部分不再隨H提高而提高,超過(guò)了磁飽和狀態(tài)。因?yàn)榇磐?與磁密B正比,造成磁通的勵(lì)磁電流J與磁場(chǎng)強(qiáng)度H正比,因此當(dāng)電磁場(chǎng)的磁介質(zhì)是磁性材料時(shí), 與I不是成正比的。

      依據(jù) 關(guān)系式推測(cè),因?yàn)?span>B與H不成正比,因此磁性化學(xué)物質(zhì)的磁導(dǎo)率μ不是常數(shù),如圖4-4所示。

      (3)磁滯性

      當(dāng)磁性材料處在交變磁化情況時(shí),磁性材料展現(xiàn)出磁滯性,即磁理性強(qiáng)度落后于磁場(chǎng)強(qiáng)度變化。圖4-5所示為磁性材料在交變磁化時(shí)BH的轉(zhuǎn)變曲線(xiàn)。由圖可見(jiàn),BH是順著合閉曲線(xiàn)圖轉(zhuǎn)變的。在磁化過(guò)程中,當(dāng)H等于零時(shí),B不等于零,而o稱(chēng)之為剩磁感應(yīng)強(qiáng)度。為使B等零,要更改磁場(chǎng)強(qiáng)度H的方位來(lái)開(kāi)展反方向磁化。當(dāng)H相當(dāng)于o時(shí),稱(chēng)為矯頑磁場(chǎng)強(qiáng)度(或稱(chēng)矯頑磁力)。

      不一樣的磁性材料,他們的磁性能是不一樣的,按磁性能可分成兩大類(lèi):軟磁材料和硬磁材料。

      軟磁材料具備較小的矯頑磁力。運(yùn)用較多的軟磁材料有硅鋼片、鑄鋼件、坡莫合金、軟磁鐵氧體等。這種磁性材料通常用以制造電機(jī)、變壓器等電氣設(shè)備的鐵芯。

      硬磁材料具備很大的矯頑磁力。運(yùn)用較多的有碳鋼、鋁鎳鈷合金、硬磁鐵氧體等磁性材料。這種磁性材料通常用以制造永久磁鐵。

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