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电流互感器磁性材料解析:硅钢片、坡莫合金、纳米晶的磁性能参数与特性对比

2025-11-25 10:39:33辅导探讨0

电流互感器所用到的磁性材料Toc物理好资源网(原物理ok网)

通常来讲电流互感器 高中物理,是硅钢片铁芯,以及坡莫合金,还有非晶及纳米晶软磁合金,这三种磁性材料 。Toc物理好资源网(原物理ok网)

磁性材料基本特性Toc物理好资源网(原物理ok网)

1. 软磁材料的常用磁性能参数Toc物理好资源网(原物理ok网)

饱和磁感应强度Bs,它的大小由材料的成分决定,其所对应的物理状态贝语网校,是材料内部的磁化矢量呈现整齐排列的状态。Toc物理好资源网(原物理ok网)

电流互感器 高中物理Toc物理好资源网(原物理ok网)

剩余磁感应强度Br,它属于磁滞回线上的特征参数,是一种当H回到0的时候的B值 。Toc物理好资源网(原物理ok网)

矩形比:Br∕BsToc物理好资源网(原物理ok网)

矫顽力这一量,是用来表示材料磁化的难易程度的,它取决于材料的成分,还取决于材料的缺陷,像杂质、应力等这样的缺陷 。Toc物理好资源网(原物理ok网)

磁导率μ,它指的是,在磁滞回线上,任意一点所对应的B和H的比值,且其与器件的工作状态紧密相关。Toc物理好资源网(原物理ok网)

起始的磁导率μi,最大的磁导率μm电流互感器 高中物理,微分性质的磁导率μd,振幅方面的磁导率μa,具有有效性的磁导率μe,脉冲形式的磁导率μp。Toc物理好资源网(原物理ok网)

居里温度Tc,是这样一种温度,对于铁磁物质而言,其磁化强度会随着温度不断升高而逐渐下降,当温度升高到某一特定温度的时候,自发磁化现象将会消失,进而转变为顺磁性,而这个临界温度就是居里温度,正是它确定了磁性器件工作时候的上限温度 。Toc物理好资源网(原物理ok网)

损耗P,其中包括磁滞损耗Ph以及涡流损耗Pe,P Ph plus Pe,而Ph等于af加上bf的平方再加上c ,Pe与速度f的二次方、时间t的二次方成正比,与密度ρ成反比,ρ降低 。Toc物理好资源网(原物理ok网)

电流互感器 高中物理Toc物理好资源网(原物理ok网)

采用降低矫顽力Hc的方式,是磁滞损耗Ph的方法;运用减薄磁性材料的厚度t以及提高材料的电阻率ρ的办法,是降低涡流损耗Pe的途径。在自由静止空气中,磁芯的损耗与磁芯的温升存在这样的关系:Toc物理好资源网(原物理ok网)

总功率耗散(mW)/表面积(cm2)Toc物理好资源网(原物理ok网)

2. 磁性材料的磁化曲线Toc物理好资源网(原物理ok网)

铁磁性物质或者亚铁磁性物质构成了磁性材料,在施加外加磁场H时,必然会有对应的磁化强度M或者磁感应强度B,它们跟随磁场强度H变化的曲线被称作磁化曲线,也就是M~H或B~H曲线,磁化曲线通常而言是非线性的,具备磁饱和现象以及磁滞现象这两个特点。也就是说,在磁场强度H能够足够大的这个时候,磁化强度M会达到一个确定下来的饱和值Ms,要是去持续增大H的话,Ms会保持不变;还有就是当材料的M值达到饱和之后,要是外磁场H降低到零的时候,M不会恢复成零,而是会沿着MsMr曲线进行变化,材料的工作状态等同于M~H曲线或者B~H曲线上的某一个点,这个点常常被称作工作点。Toc物理好资源网(原物理ok网)

3. 软磁材料的磁性参数与器件的电气参数之间的转换Toc物理好资源网(原物理ok网)

在开展软磁器件的设计操作期间,最先需要依照电路给出的要求,去断定器件所具备的电压以及电流特性情况。器件所呈现出来的电压跟电流这方面的特性,和磁芯自身的几何形状以及磁化所处的状态,是紧密关联不可分割的。身为设计者,务必要对材料的磁化进程做到熟悉了解,并且掌握住材料的磁性参数跟器件电气参数之间的转换对应关系。对于软磁器件展开设计工作,一般涵盖三个具体步骤:精准挑选适用的磁性材料;恰如其分地确定磁芯的几何形状以及尺寸大小;依据磁性参数提出的要求,模拟磁芯的工作状态进而得出相符的电气参数。Toc物理好资源网(原物理ok网)