目录
铁磁材料的特性
(1) 非线性
(2) 饱和特性
曲线
(1) 起始磁化曲线
B = f ( H ) B=f(H) B=f(H)
O ∼ a O \sim a O∼a
a ∼ b a \sim b a∼b
b ∼ c b\sim c b∼c
c ∼ d c\sim d c∼d
μ F e = f ( H ) \mu_{Fe} = f(H) μFe=f(H)
磁阻随饱和度的增加而增大
漆点/饱和点：磁化曲线开始拐弯的点。见图中b点。
(2) 磁滞回线
剩余磁通密度/剩磁：
矫顽力：
磁滞：
磁滞曲线：
(3) 基本磁化曲线
铁磁材料
按磁滞回线的形状分
(1) 软磁材料
定义：磁滞回线窄，剩磁 B r B_r Br和矫顽力 H e H_e He都小的材料。
常见软磁材料：电工硅钢片、铸铁、铸钢
特点：磁导率高。
(2) 硬磁材料
定义：磁滞回线较宽，剩磁 B r B_r Br和矫顽力 H e H_e He都大的材料。
常见材料：铝镍钴、铁氧体、稀土钴
特点：剩磁 B r B_r Br大。
铁心损耗
(1) 磁滞损耗【 p h p_h ph】
p h = f V ∮ H d B p_h = fV\oint HdB ph=fV∮HdB
- f f f：磁场交变的频率。
- V V V：铁心的体积。
- ∮ H d B \oint HdB ∮HdB：磁滞回线的面积
p h = C h f B m n V p_h = C_hfB_m^nV ph=ChfBmnV
C h C_h Ch：磁滞损耗系数。
- 大小取决于材料的性质。
(2) 涡流损耗【 p e p_e pe】
- C e C_e Ce：涡流损耗系数。
取决于材料的电阻率。
- Δ \Delta Δ：钢片厚度。
为减小涡流损耗，电机和变压器的铁心都采用含硅量较高的薄硅钢片叠成。
(3) 铁心损耗【 p F e p_{Fe} pFe】
磁滞损耗和涡流损耗之和。铁心中的磁滞损耗和涡流损耗都将消耗有功功率，使铁心发热。
p F e = p h + p e = ( C h f B m n + C e Δ 2 f 2 B m 2 ) V p_{Fe} = p_h + p_e = (C_hfB_m^n + C_e\Delta^2f^2B_m^2)V pFe=ph+pe=(ChfBmn+CeΔ2f2Bm2)V
对于一般的电工钢片，正常工作点的磁通密度为 1 T < B m < 1.8 T 1T<B_m<1.8T 1T<Bm<1.8T时，可近似为
P F e ≈ C F a f 1.3 B m 2 G P_{Fe}\approx C_{Fa}f^{1.3}B_m^2G PFe≈CFaf1.3Bm2G
- G F e G_{Fe} GFe：铁心的损耗系数
- G G G：铁心重量