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电磁铁的磁芯能用铜和铝做?

263 2023-11-24 05:52 admin   手机版

一、电磁铁的磁芯能用铜和铝做?

电磁铁的磁芯有磁性,铜和铝没磁性,

二、电磁铁的铁芯为什么不用铜芯、铝芯去做?

铜芯、铝芯不能被磁化,不能增强电磁铁的磁性。

在通电螺线管内部插入铁芯,铁芯被通电螺线管的磁场磁化。磁化后的铁芯也变成了一个磁体,两个磁场互相叠加,使螺线管的磁性大大增强。为了使电磁铁的磁性更强,将铁芯制成蹄形。蹄形铁芯上线圈的绕向相反,一边顺时针,另一边必须逆时针。如果绕向相同,两线圈对铁芯的磁化作用将相互抵消,使铁芯不显磁性。电磁铁的铁芯用软铁制做,不能用钢制做。钢一旦被磁化后,将长期保持磁性而不能退磁,则磁性的强弱就不能用电流的大小来控制,而失去电磁铁应有的优点。

三、铜可以屏蔽磁吗?

不可以。

铜和铝等导电性能良好的金属反而是理想的磁屏蔽材料。铜罩之所以能够屏蔽高频交变磁场,其原因在于高频交变磁场能在铜罩上引起很大。

铜和铝等导电性能良好的金属反而是理想的磁屏蔽材料。铜罩之所以能够屏蔽高频交变磁场,其原因在于高频交变磁场能在铜罩上引起很大。

四、什么叫铜损耗、磁芯损耗?

铜损耗就是电流流过线圈,线圈上铜导线有一定的电阻,这会产生欧姆损耗。

磁芯损耗原因在于磁材料有磁滞回线。通常开关电源用的磁芯材料是铁氧体,铁氧体是一直绝缘体,所以涡流可以忽略。如果是由硅钢片叠起来的工频变压器磁芯,那么还有涡流引起的损耗。下面只对铁氧体的情况进行分析。

图1 Ferroxcube官网给出的3C90磁材料的磁滞回线

上面图1是Ferroxcube数据手册上给出的磁滞回线,Ferroxcube原先是飞利浦公司的磁学部门。磁滞回线实际上是闭合的,但由于一、三象限的磁滞回线是关于原点中心对称的,因此数据手册只给出第一象限的曲线就足够了。

而对于一个具体的磁芯,数据手册会给出磁芯的等效几何参数

图2 Ferroxcube磁芯的等效参数

可以看到有等效体积Ve,等效长度Le和等效截面积Ae,且有Ve=Le×Ae。实际上这些参数是把磁芯等效成一个磁环,如图3所示

图3 磁芯等效后的磁环

在图3中,虚线的圆环表示的是磁环的磁路长度,也就是前面所说的等效长度Le,圆环的截面积就是等效面积Ae。在图中绕了两匝线圈,不具体画出导线了,只画了导线的界面。圆圈中加圆点表示电流是垂直于图面向里,圆圈中加叉表示电流垂直于图面向外。这就构成了一个电感。当然,对于3C90这种铁氧体,不开气隙直接做电感是不合适的,这里只是一个示意,不影响对本问题的分析。

首先有麦克斯韦方程

式(1)

这里认为磁芯中的磁场是均匀的,式(1)右边的电流密度乘上面积,就是图3中电流大小乘以线圈匝数,这是因为这里认为线圈是与磁环完全垂直的,且磁环包围了两匝线圈。对于N匝线圈的情况,则式(1)可以简化为

式(2)

当磁芯中有电流激发的磁场时,由于磁芯磁导率的作用,会产生磁通密度

式(3)

随着线圈中电流增大,B也会增大,B的变化会引起线圈上的感应电动势,同样引用麦克斯韦方程

式(4)

上面右边积分的面积区域是磁环的截面积,而磁通密度B始终垂直于磁环截面。左边感应电场延线圈环路积分一周,就是一匝线圈上的感应电动势。对于有N匝的线圈,线圈上的感应电动势可以简化为

式(5)

上式中emf是Electromotive Force(电动势)的缩写。那么感应电动势乘上之前说的线圈上的电流就是功率。

式(6)

左边是功率,那么把两边关于时间求积分,就是能量了

式(7)

上式右边的负号并不表示能量是负的,能量没有负的。这里的正负号只是表示电感是在吸收能量还是释放能量。也可以看出磁场强度H乘以磁通密度B具有单位体积能量的量纲,即J/(m^3),焦耳每立方米。

如果H和B是严格线性的,那么电感对能量一吞一吐,电感上是不消耗能量的(没有磁芯,空气电感的情况)。但问题恰恰在于磁通密度B关于磁场强度H具有非常强的非线性,这就导致电感充电时吸收的能量,和放电时释放的能量是不相等的。

再回到磁滞回曲线中,如Bulk开关电源电感上有直流偏置电流,叠加上纹波电流,反映在磁芯上,电感的工作就是在HB曲线上画圈圈,如图4,每个开关周期画一次圈圈

那么这个圈圈包围的面积再乘上磁芯的体积(即等效体积Ve),就是这个磁芯每个工作周期消耗的能量,全部转化成焦耳热。这个损耗就是磁芯损耗。

小结

1. 铁磁材料中,磁场的滞回特性和涡流导致了磁芯损耗;

2. 如果所采用的铁磁材料是铁氧体等不导电的绝缘体材料,那么涡流可以忽略,磁芯损耗是有磁滞回线引起的损耗;

3. 如果对量纲分析比较熟悉,可以不用前面一步步推导公式,便可以知道磁场强度H与磁通密度B相乘具有“焦耳每立方米”的量纲。从而理解磁芯损耗。

五、车床可以加工磁芯吗?

可以。

可不可以加工决定于下面两个条件,

1.车床旋转力矩是否够,这是因为被加工物件的直径、硬度对车床的动力是有最小要求的。

2.是否有与车制磁芯硬度相适合的刀具(刃具)。如能满足则可以加工,否则为不能。

另外,对于铁氧体类磁芯,硬度均又硬又易碎,车削加工一般不适合,因而一般均开模压制,然后烧结成形,如有少量加工,也是采用磨削的加工方式。

六、pq磁芯与pm磁芯的区别?

二者的区别:

一、PQ是铁氧体磁芯,铁氧体是一种具有铁磁性的金属氧化物。就电特性来说,铁氧体有较高的介电性能,其电阻率比金属、合金磁性材料大得多。铁氧体的磁性能还表现在高频时具有较高的磁导率。铁氧体的磁导率越高,低频的阻抗越大,高频的阻抗越小。因而,铁氧体已成为高频弱电领域用途广泛的非金属磁性材料。

  PQ型铁氧体磁芯的特点是损耗小,温升低,抗干扰性能好,形状合理,功率范围(50W-1000W),能有效减少安装体积,备有多个引脚,绕制接线方便。组装成本低,易满足安规要求,但标准化较难。

二、PM形磁芯(PotModuleCores罐形组件磁芯)源于罐形(Pot)磁芯,由于具有容纳带有引线插针的线圈骨架的切口,这些插针可安装在按标准罐形磁芯形式设计模数的(Module)印刷电路板上,因此取名PM形磁芯。

PM形磁芯优点:磁路封闭,漏磁小,有效面积大,磁芯系数C1值小,气隙能够控制。由于它的引线槽宽,它允许使用较粗的铜线焊接,引线柱间的距离较宽,能承受足够的耐压和通过较大的电流。

  在主功率变压器、驱大动变压器、平滑扼流圈、辅助功率变压器中都少不了PQ型磁芯磁芯的身影。铁氧体磁芯主要应用于主要应用于网络、通讯、电源、电器设备、医疗等领域。

七、高频磁芯与低频磁芯的区别?

①高频磁芯。电源高频变压器磁芯参数设计中,要特别注意工作磁通密度不只是受磁化曲线限制,还要受损耗的限制,同时还与功率传送的工作方式有关。但是单方向变化的高频电源变压器工作时,沿局部磁滞回线来回变化,磁芯损耗比双方向变化沿大的磁滞回线来回变化小,只有它的30%~40%。

②低频磁芯。硅钢片用于低频变压器,其种类很多,按其制作工艺不同可分为A:锻烧(黑片)、N:无锻烧(白片)两种。按其形状不同可分为:EI型、UI型、C型、口型。口型硅钢片常在功率较大的变压器中使用,它绝缘性能好,易于散热,同时磁短路。

由两个C型硅钢片组成一套硅钢片称为CD型硅钢片,用CD型硅钢片制作的电源变压器在截面积相同的条件下,窗口愈越高,变压器功率越大。于铁芯两侧可以分别安装线圈,因此变压器的线圈匝数可分配在两个线包上,从而使每个线包的平均匝长较短,线圈的铜耗减小。另外如果把要求对称的两个线圈分别绕在两个线包上,可以达到完全对称的效果。

八、电磁铁能吸铜吗?

1、磁铁不可以吸铜。

2、磁铁只能吸引磁体,一般具有磁性的金属是:铁,镍,铬等,金属铜不具有磁性,不能被磁体吸引。铜与铁,钴,镍等冶炼,生成合金则可以。其中含有铁,钴,镍的多少和磁的强度决定了能否吸附。同等质量相同材料的合金制品,强磁铁能提供更大的吸引力。

九、高导磁芯与功率磁芯的区别?

高导磁芯和功率磁芯是不同功能的磁芯,做工材料也不同

十、磁芯的用途?

磁芯是指由各种氧化铁混合物组成的一种烧结磁性金属氧化物。例如,锰-锌铁氧体和镍-锌铁氧体是典型的磁芯体材料。

锰-锌铁氧体具有高磁导率和高磁通密度的特点,且具有较低损耗的特性。

镍-锌铁氧体具有极高的阻抗率、不到几百的低磁导率等特性。铁氧体磁芯用于各种电子设备的线圈和变压器中。

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