Magnetic na materyales na ginagamit sa paggawa ng mga de-koryenteng aparato

Ang mga sumusunod na ferromagnetic na materyales ay ginagamit para sa paggawa ng mga magnetic core sa apparatus at instrumentation: technically purong bakal, mataas na kalidad na carbon steel, gray cast iron, electrotechnical silicon steel, iron-nickel alloys, iron-cobalt alloys, atbp.

Tingnan natin sandali ang ilan sa kanilang mga pag-aari at mga posibilidad ng aplikasyon.

Sa teknikal na purong bakal

Para sa mga magnetic circuit ng mga relay, mga de-koryenteng metro, mga electromagnetic na konektor, mga magnetic shield, atbp., ang komersyal na purong bakal ay malawakang ginagamit. Ang materyal na ito ay may napakababang nilalaman ng carbon (mas mababa sa 0.1%) at isang minimal na halaga ng mangganeso, silikon at iba pang mga impurities.

Karaniwang kasama sa mga materyales na ito ang: armco iron, purong swedish na bakal, electrolytic at carbonyl iron, atbp. Ang kalidad ng purong bakal ay nakasalalay sa mga menor de edad na proporsyon ng mga impurities.

Ang pinaka-mapanganib na epekto sa magnetic properties ng iron ay carbon at oxygen.Ang pagkuha ng chemically pure iron ay nauugnay sa malalaking teknolohikal na paghihirap at ito ay isang masalimuot at mahal na proseso. Ang teknolohiya, na espesyal na binuo sa mga kondisyon ng laboratoryo na may double high-temperature annealing sa hydrogen, ay naging posible upang makakuha ng isang kristal ng purong bakal na may napakataas na magnetic properties.

Natagpuan ang pinakamalaking kumakalat na armcoong bakal na nakuha sa pamamagitan ng bukas na pamamaraan. Ang materyal na ito ay may medyo mataas na nilalaman magnetic permeability, makabuluhang saturation induction, medyo mababa ang gastos at sa parehong oras ay may mahusay na mekanikal at teknolohikal na mga katangian.

Ang mababang electrical resistance ng armco steel sa pagdaan ng eddy currents, na nagpapataas ng response at release time ng mga electromagnetic relay at connectors, ay itinuturing na isang malaking kawalan. Kasabay nito, kapag ang materyal na ito ay ginagamit para sa mga electromagnetic time relay, ang ari-arian na ito, sa kabaligtaran, ay isang positibong kadahilanan, dahil ginagawang posible na makakuha ng medyo malalaking pagkaantala sa pagpapatakbo ng relay sa pamamagitan ng napakasimpleng paraan.

Ang industriya ay gumagawa ng tatlong uri ng komersyal na purong armco-type steel sheet: E, EA at EAA. Nag-iiba sila sa mga halaga ng maximum na magnetic permeability at mapilit na puwersa.

Mga bakal na carbon

Ang mga carbon steel ay ginawa sa anyo ng hugis-parihaba, bilog at iba pang mga seksyon, mula sa kung saan ang mga bahagi ng iba't ibang mga profile ay inihagis din.

Gray na cast iron

Bilang isang patakaran, ang grey cast iron ay hindi ginagamit para sa mga magnetic system dahil sa mahihirap na magnetic properties nito. Ang paggamit nito para sa makapangyarihang mga electromagnet ay maaaring makatwiran sa mga batayan ng ekonomiya. Nalalapat din ito sa mga pundasyon, board, poste at iba pang bahagi.

Ang cast iron ay mahusay na cast at madaling gamitin.Ang malleable na cast iron, espesyal na annealed, pati na rin ang ilang grado ng gray alloy na cast iron, ay may lubos na kasiya-siyang magnetic properties.

Mga bakal na electrotechnical na silikon

Ang manipis na sheet na electrical steel ay malawakang ginagamit sa electrical at hardware engineering at ginagamit para sa lahat ng uri ng electrical measurement instrument, mekanismo, relay, chokes, ferroresonant stabilizer at iba pang device na gumagana sa normal at tumaas na frequency alternating current. Depende sa mga teknikal na kinakailangan para sa bakal pagkalugi, magnetic na katangian at ang inilapat na dalas ng alternating kasalukuyang, 28 uri ng manipis na sheet ay ginawa na may kapal na 0.1 hanggang 1 mm.

Upang mapataas ang electrical resistance ng eddy currents, ibang halaga ng silikon ang idinagdag sa komposisyon ng bakal, at depende sa nilalaman nito, ang mga low-alloy, medium-alloy, high-alloy at high-alloy steels ay nakuha.

Sa pagpapakilala ng silikon, bumababa ang mga pagkalugi sa bakal, ang magnetic permeability sa mahina at katamtamang mga patlang ay tumataas, at bumababa ang puwersang pumipilit. Ang mga impurities (lalo na ang carbon) sa kasong ito ay may mas mahina na epekto, ang pag-iipon ng bakal ay nabawasan (ang mga pagkalugi sa bakal ay nagbabago nang kaunti sa paglipas ng panahon).

Ang paggamit ng silikon na bakal ay nagpapabuti sa katatagan ng operasyon ng mga electromagnetic na mekanismo, pinatataas ang oras ng pagtugon para sa actuation at release, at binabawasan ang posibilidad ng armature sticking. Kasabay nito, sa pagpapakilala ng silikon, ang mga mekanikal na katangian ng bakal ay lumala.

Sa isang makabuluhang nilalaman ng silikon (higit sa 4.5%), ang bakal ay nagiging malutong, matigas at mahirap sa makina. Ang maliit na stamping ay nagreresulta sa mga makabuluhang pagtanggi at mabilis na pagkasira.Ang pagtaas ng nilalaman ng silikon ay binabawasan din ang saturation induction. Ang mga bakal na silikon ay ginawa sa dalawang uri: hot-rolled at cold-rolled.

Ang mga cold rolled steel ay may iba't ibang magnetic properties depende sa crystallographic na direksyon. Nahahati sila sa texture at low-textured. Ang mga texture na bakal ay may bahagyang mas mahusay na mga katangian ng magnetic. Kung ikukumpara sa hot-rolled steel, ang cold-rolled steel ay may mas mataas na magnetic permeability at mababang pagkalugi, ngunit sa kondisyon na ang magnetic flux ay tumutugma sa rolling direction ng steel. Kung hindi man, ang mga magnetic na katangian ng bakal ay makabuluhang nabawasan.

Ang paggamit ng cold-rolled steel para sa traction electromagnets at iba pang mga electromagnetic device na tumatakbo sa medyo mataas na inductances ay nagbibigay ng malaking pagtitipid sa n. pp. at pagkalugi sa bakal, na ginagawang posible na bawasan ang kabuuang sukat at bigat ng magnetic circuit.

Ayon sa GOST, ang mga titik at numero ng mga indibidwal na tatak ng bakal ay nangangahulugang: 3 - electric steel, ang unang numero 1, 2, 3 at 4 pagkatapos ng sulat ay nagpapahiwatig ng antas ng alloying ng bakal na may silikon, lalo na: (1 - mababang haluang metal , 2 — medium alloy, 3 — highly alloyed at 4 — heavily alloyed.

Ang pangalawang numero 1, 2 at 3 pagkatapos ng liham ay nagpapahiwatig ng halaga ng mga pagkalugi sa bakal bawat 1 kg ng timbang sa dalas ng 50 Hz at magnetic induction B sa malakas na mga patlang, at ang numero 1 ay nagpapakilala sa normal na tiyak na pagkalugi, numero 2 - mababa at 3 - mababa.Ang pangalawang numero 4, 5, 6, 7 at 8 pagkatapos ng letrang E ay nagpapahiwatig: 4 - bakal na may tiyak na pagkalugi sa dalas ng 400 Hz at magnetic induction sa medium field, 5 at 6 - bakal na may magnetic permeability sa mahinang field mula 0.002 hanggang 0.008 a / cm (5 — na may normal na magnetic permeability, 6 — na may tumaas), 7 at 8 — bakal na may magnetic permeability sa medium (mga field mula 0.03 hanggang 10 a / cm (7 — na may normal na magnetic permeability, 8 — na may nadagdagan).

Ang ikatlong digit na 0 pagkatapos ng letrang E ay nagpapahiwatig na ang bakal ay cold rolled, ang pangatlo at ikaapat na digit na 00 ay nagpapahiwatig na ang bakal ay cold rolled na may mababang texture.

Halimbawa, ang E3100 steel ay isang high-alloy na cold-rolled na low-texture na bakal na may normal na tiyak na pagkalugi sa dalas na 50 Hz.

Ang titik A na inilagay pagkatapos ng lahat ng mga numerong ito ay nagpapahiwatig ng partikular na mababang partikular na pagkalugi sa bakal.

Para sa kasalukuyang mga transformer at ilang uri ng mga aparatong pangkomunikasyon na ang mga magnetic circuit ay gumagana sa napakababang inductance.

Mga haluang metal na bakal-nikel

Ang mga haluang metal na ito, na kilala rin bilang permaloid, ay pangunahing ginagamit para sa paggawa ng mga kagamitang pangkomunikasyon at automation. Ang mga katangian ng permalloy ay: mataas na magnetic permeability, mababang puwersa ng puwersa, mababang pagkalugi sa bakal, at para sa isang bilang ng mga tatak - ang pagkakaroon, bilang karagdagan, ng isang hugis-parihaba na hugis. mga loop ng hysteresis.

Depende sa ratio ng iron at nickel, pati na rin ang nilalaman ng iba pang mga bahagi, ang iron-nickel alloys ay ginawa sa ilang mga grado at may iba't ibang mga katangian.

Ang mga bakal-nikel na haluang metal ay ginawa sa anyo ng mga cold-rolled, heat-untreated strips at strips na may kapal na 0.02-2.5 mm sa iba't ibang lapad at haba.Ginagawa rin ang hot-rolled strip, rod at wire, ngunit hindi ito standardized.

Sa lahat ng mga marka ng permaloid, ang mga haluang metal na may nilalamang nikel na 45-50% ay may pinakamataas na saturation induction at medyo mataas na resistivity ng kuryente. Samakatuwid, ginagawang posible ng mga haluang ito na may maliliit na air gaps upang makuha ang kinakailangang puwersa ng paghila ng isang electromagnet o relay na may mababang pagkalugi. pp. sa bakal at sa parehong oras ay nagbibigay ng sapat na pagganap.

Para sa mga mekanismo ng electromagnetic, ang natitirang puwersa ng traksyon na nakuha dahil sa mapilit na puwersa ng magnetic material ay napakahalaga. Ang paggamit ng permaloid ay binabawasan ang lakas na ito.

Ang mga haluang metal ng mga grade 79НМ, 80НХС at 79НМА, na may napakababang puwersa ng pamimilit, napakataas na magnetic permeability at electrical resistance, ay maaaring gamitin para sa mga magnetic circuit na napakasensitibo ng electromagnetic, polarized at iba pang mga relay.

Ang paggamit ng permaloid alloys 80HX at 79HMA para sa maliliit na power chokes na may maliit na air gap ay ginagawang posible na makakuha ng napakalaking inductance na may maliit na volume at weight magnetic circuits.

Para sa mas makapangyarihang mga electromagnet, relay at iba pang mga electromagnetic device na tumatakbo sa medyo mataas na N. c, ang permaloid ay walang partikular na pakinabang sa carbon at silicon steels, dahil ang saturation induction ay mas mababa at ang halaga ng materyal ay mas mataas.

Mga haluang metal-kobalt

Ang isang haluang metal na binubuo ng 50% kobalt, 48.2% na bakal at 1.8% na vanadium (kilala bilang permendur) ay nakatanggap ng pang-industriyang aplikasyon. Na may medyo maliit na n. c. nagbibigay ito ng pinakamataas na induction ng lahat ng kilalang magnetic materials.

Sa mahinang mga patlang (hanggang sa 1 A / cm) ang induction ng permendur ay mas mababa kaysa sa induction ng hot-rolled electrical steels E41, E48 at lalo na ang cold-rolled electrical steels, electrolytic iron at permaloid. Ang hysteresis at eddy currents ng permendure ay medyo malaki, at ang electrical resistance ay medyo maliit. Samakatuwid, ang haluang ito ay interesado para sa paggawa ng mga de-koryenteng kagamitan na tumatakbo sa mataas na magnetic induction (electromagnets, dynamic loudspeaker, lamad ng telepono, atbp.).

Halimbawa, para sa mga electromagnet ng traksyon at mga electromagnetic relay, ang paggamit nito na may maliliit na puwang ng hangin ay nagbibigay ng isang tiyak na epekto. Ang isang ibinigay na puwersa ng paghila ay maaaring makamit sa isang mas maliit na magnetic circuit.

Ang materyal na ito ay ginawa sa anyo ng mga cold-rolled sheet na may kapal na 0.2 - 2 mm at mga rod na may diameter na 8 - 30 mm. Ang isang makabuluhang kawalan ng iron-cobalt alloys ay ang kanilang mataas na halaga, dahil sa pagiging kumplikado ng proseso ng teknolohikal at ang makabuluhang halaga ng kobalt. Bilang karagdagan sa mga nakalistang materyales, ang iba pang mga materyales ay ginagamit sa mga de-koryenteng aparato, halimbawa iron-nickel-cobalt alloys, na may pare-pareho ang magnetic permeability at napakababang pagkawala ng hysteresis sa mahihinang mga patlang.