3.2. Характеристики магнитных материалов

3.2.1. Статические характеристики

В

Рис. 3.7

Рис. 3.6

сти насыщения, то ее форма и размеры будут оставаться неизменны­ми. Такая петля называется предельной петлей гистерезиса (рис. 3.6). Практика показывает, что получить хорошо воспроизводимую началь­ную кривую намагничивания затруднительно, поэтому вместо нее пользуются близкой к ней по форме основной кривой намагничива­ния, которая является геометрическим местом вершины симметричных петель гистерезиса (рис. 3.7).

Характеристики магнитных материалов, определяемые в по­

стоянных или медленно меняющихся магнитных полях, называются статическими. К основным статическим характеристикам относятся на­чальная кривая намагничивания, основная кривая намагничивания и предельная симметричная петля гистерезиса.

Начальной кривой намагничивания называется зависимость магнит­ной индукции В от напряженности намагничивающего поля Н. В началь­ном состоянии материал должен быть размагниченным (Н = 0, В = 0). При достаточном увеличении Н начальная кривая намагничивания В (Н) становится пологой (достигает насыщения) (рис. 3.5). Если движение по начальной кривой намагничивания прекратить, достигнув некото­рой точки А (Ну, Вi), и плавно изменить напряженность поля Н до значения — Ну и обратно, то кривая зависимости В (Н) опишет замкну­тую петлю, называемую симметричной петлей гистерезиса. Каждой точ­ке начальной кривой намагничивания будет соответствовать своя гисте- резисная петля. Если верхняя точка гистерезисной петли лежит в обла­

По\ основной кривой намагничивания (ОКН) можно построить кри­вую зависимости относительной магнитной проницаемости от магнит­ного поля:

д,.(#) =£(#)/(до/#). (3.13)

3.2.2. Динамические характеристики

Динамическими называются характеристики, определяемые в переменных полях. Они зависят как от материала, так и от условий, при которых производится их определение (от формы образца, от па­раметров намагничивающего тока, режима намагничивания и т.п.).

Влияние вихревых токов, магнитной вязкости и других процессов деформирует гистерезисную петлю таким образом, что она становится ближе к эллипсу (особенно в области слабых токов и высоких частот). Такая кривая называется динамической петлей. Геометрическое место вершин динамических петель называется динамической кривой нама­гничивания.

В число основных динамических характеристик входят различные виды магнитной проницаемости и магнитные потери в материале при его намагничивании.

Так, в случае, если динамическая петля имеет форму эллипса, вводят понятие комплексной магнитной проницаемости:

_Ег = В/ОюН) = и_те~'⁸ = д, - ]Ц₂ , (3.14)

где _Z? и Н — комплексы эквивалентных синусоид магнитной индукции и напряженности; ц_т = | = + Мг = ^B_mlVb^H_m ~ модуль комп­лексной проницаемости, который называется амплитудной магнитной проницаемостью; tg6=£t2/Mi — тангенс угла магнитных потерь.

Эквивалентные синусоиды выбираются такими, чтобы динамичес­кая петля имела ту же форму, что и при реальных магнитной индукции и напряженности, которые, как правило, не являются синусоидами од­новременно.

Полные потери на динамическое перемагничивание характеризуются площадью динамической петли. Поскольку динамические характери­стики зависят от условий, при которых они определяются, эти условия в каждом конкретном случае должны быть четко оговорены.