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  • 磁気用語の説明-磁化

    磁化:非磁性または弱磁性材料の磁気特性を高めるプロセス。日本語では「中」、英語では「磁化」と呼ばれています。

    消磁:消磁または消磁とも呼ばれ、磁性物質の磁気を弱めるまたは除去するプロセスであり、磁性物質の消失を説明するために使用されることもあります。日本語は「消磁」を意味し、英語は「消磁」を意味します。

    消磁:磁性体の磁性を低下させる過程、または磁性体の磁性を低下させる現象。

    磁化機:磁化電源、磁化機などとも呼ばれます。磁化のためのエネルギー貯蔵および制御装置です。

    消磁器:消磁器、消磁電源、または消磁電源とも呼ばれ、消磁中のエネルギー貯蔵および制御装置です。

    磁化コイル:一般に銅導体でできている磁化用コイルは、磁化中に電気エネルギーを磁気エネルギーに変換するコンポーネントです。

    磁化ヘッド:一般的に鉄心または磁気ヨークを備えた磁化部品を指します。磁化コイルまたは磁化ヨークもあります。現在、中国では統一された名前はありません。

    パルス磁場:パルス電流が磁化コイルを流れるときに生成されるパルス磁場。一般に、磁性材料を磁化または消磁するために使用されます。

  • 磁化機と磁化固定具の選び方

    顧客に連絡する過程で、多くの顧客がどの電力モデルを選択すべきかについて明確になっていないことがわかりました。したがって、価格またはあなた自身の直感に基づいてのみ決定することができます。実際、マグネタイザーのモデルの選択は、顧客とメーカーの間の唯一の決定ではありません。顧客として:

    1.まず、製品の素材とサイズを入力します。

    2.たとえば、それはフェライト鉄ですか、それともネオジメチル鉄ですか、材料はどのグレードですか?

    3.材料の直径はいくつですか?

    4.どのような磁化方法が必要か(飽和磁化、不飽和磁化、過飽和磁化)

    5.磁場の強さはどのくらいのガウスですか?

    6.内部充電または外部充電を使用しますか?

    この基本情報を使用して、メーカーは大まかな適用可能なモデルを報告し、確認のために試用充電用のサンプルを送信するように通知します。実際、これだけでは十分ではありません。責任ある製造業者として、生産能力の要件、今後数年間の一般的な製品の方向性、自動ラインまたは手動の生産ラインで使用されるかどうか、および磁化速度の要件も理解できます。磁化装置は非常に価値があるため、どのモデルを選択すべきかを科学的に測定します。科学的に使用すれば、10年以上使用できます。モデルを科学的かつ合理的に選択すれば、作業効率が大幅に向上し、コストを節約できます。

  • 軟磁性材料-合金の分類の概要

    1。シリコン鋼

    シリコン鋼は合金です。純鉄に少量のシリコン(通常4.5%未満)を加えて形成された鉄-シリコン合金はシリコン鋼と呼ばれます。このタイプの鉄心は、20000ガウスの最高飽和磁気誘導値を持っています。優れた磁電性能、容易な大量生産、低価格、低機械的ストレス、およびその他の利点は、電力変圧器、配電変圧器、電流変圧器、およびその他の鉄心などの電力電子産業で広く使用されています。

    シリコン鋼は、軟磁性材料の中で最大の出力と使用量を持つ材料です。また、パワートランスに使用される磁性材料の量が最も多い材料でもあります。低周波数と高電力に特に適しています。一般的に使用されるのは、冷間圧延シリコン鋼板DG3、冷間圧延無配向電気鋼ストリップDW、冷間圧延配向電気鋼ストリップDQで、さまざまな電子システムや家電製品の中小電力低周波変圧器、チョーク、およびリアクターに適しています。 、インダクターコア、この種の合金は強度が高く、パンチングとカットで加工できます。コアには積層タイプと巻線タイプがあります。ただし、損失は高周波数で急激に増加し、一般的な使用周波数は400Hzを超えません。

    アプリケーションの観点から、シリコン鋼の選択は、磁気とコストの2つの要素を考慮する必要があります。 小型モーター、リアクター、リレーの場合、純鉄または低シリコン鋼板を選択できます。大型モーターの場合、高シリコン熱間圧延シリコン鋼板、単一配向または無配向の冷間圧延シリコン鋼板を選択できます。変圧器の場合、単一配向冷間圧延シリコン鋼板が選択されることがよくあります。 シート。 電力周波数で使用する場合、一般的に使用されるストリップの厚さは0.2〜0.35 mmですが、400Hzで使用する場合、通常は0.1mmの厚さが選択されます。 厚みが薄いほど価格が高くなります。



    2。パーマロイ

    パーマロイとは、ニッケル含有量が30〜90%の鉄ニッケル合金を指すことがよくあります。 非常に広く使用されている軟磁性合金です。 適切な技術により、初期透過率が10万を超え、最大透過率が100万を超え、強制力がOerstedの1000分の2、1に近い、またはに近いなどの磁気特性を効果的に制御できます。 長方形係数がゼロの場合、面心立方結晶構造のパーマロイは優れた可塑性を持ち、1ミクロンの極薄リボンやさまざまな用途に加工できます。 一般的に使用されるパーマロイは、1J50、1J79、1J85などです。

    1J50の飽和磁気誘導はシリコン鋼よりわずかに低いですが、その透磁率はシリコン鋼の数十倍であり、鉄損もシリコン鋼の2〜3分の1です。 高周波(400〜8000Hz)のトランスになっており、無負荷電流が小さいため、100W以下の小型高周波トランスの製造に適しています。

    1J79は優れた総合性能を備えており、高周波および低電圧変圧器、漏れ保護スイッチコア、コモンモードインダクタコア、および電流変圧器コアに適しています。

    1J85の初期透過率は100,000以上に達する可能性があり、これは低周波または高周波の入力および出力トランス、コモンモードインダクタ、および信号の弱い高精度電流トランスに適しています。



    3。アモルファス合金

    シリコン鋼とパーマロイ軟磁性材料はどちらも結晶性材料であり、原子は3次元空間に規則的に配置されて周期的な格子構造を形成します。粒子、粒子境界、転位、格子間原子、磁気結晶異方性などがあります。欠陥、ソフト磁気特性に不利。磁気物理学の観点から、原子の不規則な配置、周期性の欠如、および粒子境界のアモルファス構造は、優れた軟磁気特性を得るのに理想的です。

    アモルファス金属と合金は、1970年代に登場した新しい材料分野です。その製造技術は従来の方法とは全く異なりますが、毎秒約100万度の冷却速度の超高速凝固技術を採用しており、溶融鋼から完成したストリップまで一度に成形されるため、一般的な冷間圧延金属ストリップ製造工程よりも優れています。多くの中間プロセスが削減されます。この新しいプロセスは、従来の冶金プロセスへの革命と呼ばれます。超急速凝固のため、凝固時に原子の秩序化や結晶化ができず、結晶粒や結晶合金の粒界のない長距離無秩序構造になり、アモルファス合金と呼ばれ、冶金材料と呼ばれます。学習の革命。

    このアモルファス合金は、優れた磁気特性、耐食性、耐摩耗性、高強度、硬度と強靭性、高い電気抵抗率、電気機械的結合特性など、多くの独自の特性を備えています。 その優れた性能とシンプルなプロセスにより、1980年代から国内外の材料科学の研究開発の焦点となっています。 現在、米国、日本、ドイツは完全な生産規模を持っており、多くのアモルファス合金製品が徐々にシリコン鋼、パーマロイ、フェライトに取って代わって市場に出回っています。

    一般的に使用されるアモルファス合金のタイプは、鉄ベース、鉄ニッケルベース、コバルトベースのアモルファス合金、および鉄ベースのナノ結晶合金です。



    3.1 Feベースのアモルファス合金 

    鉄系アモルファス合金は、Fe80%、Si、B型金属元素20%で構成されており、飽和磁気誘導強度(1.54T)が高く、鉄系アモルファス合金とシリコン鋼の損失を比較し、透磁率、励起電流 鉄損や鉄損などのすべての面がシリコン鋼板の特性、特に低鉄ロス(配向シリコン鋼板の1 / 3-1 / 5)より優れており、配電変圧器としてシリコン鋼を置き換えることで60〜70%のエネルギーを節約できます。 鉄系アモルファス合金ストリップの厚さは約0.03mmで、分配変圧器、高出力スイッチング電源、パルス変圧器、磁気増幅器、中間周波数変圧器、インバーターコアに広く使用されており、10kHz未満の周波数での使用に適しています。


    3.2 Fe-Niベースのアモルファス合金(Fe-Niベースのアモルファス合金)

    鉄ニッケルベースのアモルファス合金は、40%Ni、40%Fe、20%Si、Bタイプの金属元素で構成されており、中飽和磁気誘導強度(0.8T)、高い初期透過性、高い最大透磁率と高い機械的強度と優れた靭性。中低周波数での鉄損が少ない。空気中での熱処理は酸化されず、磁場アニーリング後に良好な長方形のループが得られます。価格は1J79より30-50%安いです。鉄ニッケルベースのアモルファス合金の適用範囲は中ニッケルパーマロイの適用範囲に相当しますが、その鉄損と高い機械的強度は結晶合金よりもはるかに優れており、リークスイッチ、精密電流変圧器コア、磁気シールドなどに広く使用されています。鉄ニッケルベースのアモルファス合金は、中国で最も早く開発され、現在、国内のアモルファス合金の中で最も広く使用されているアモルファス品種であり、年間生産量は約200トンです。酸化鉄ニッケル系アモルファス合金(1K503)は、空気中での熱処理では発生せず、国内発明特許と米国特許を取得しています。


    3.3 Coベースのアモルファス合金(Coベースのアモルファス合金)

    コバルトベースのアモルファス合金は、80%のCoと20%のSi、Bタイプの金属元素で構成されており、すべてのアモルファス合金の中で最も高い透磁率を持ち、飽和磁気誘導が低く、強制力が低く、強制力が低くなっています。 損失、優れた耐摩耗性と耐食性、優れた温度安定性と経年劣化安定性、耐衝撃性と耐振動性。 パーマロイやフェライトの代わりに、一般的に要求の厳しい軍用電源トランス、インダクタなどに使用されますが、価格が高くなります。

     

    4.ナノ結晶合金(ナノ結晶合金)

    ナノ結晶特殊アモルファス合金である鉄ベースのナノ結晶合金は、鉄の主成分として少量のNb、Cu、Si、B元素を添加することにより、急速凝固プロセスによって形成されたアモルファス材料です。熱処理後、この種のアモルファス材料は、10〜20ナノメートルの直径の微結晶を得ることができ、これはアモルファスマトリックス上に分散され、微結晶、ナノ結晶材料、またはナノ結晶材料と呼ばれます。

    ナノ結晶材料は、優れた包括的な磁気特性を備えています。高飽和磁気誘導(1.2T)、高初期透過率(80,000)、低Hc(0.32A / M)、高磁気誘導下での低高周波損失(P0。 5T / 20kHz = 30 W / kg)、抵抗率は80マイクロオームcmで、パーマロイ(50〜60マイクロオームcm)よりも高い。縦方向または横方向の磁場処理後、高いBr(0.9)または低いBr値が得られる。 (1000G)。

    ナノ結晶は現在、市場で最高の包括的な性能を備えた材料です。適用可能な周波数範囲:50Hz〜100kHz、最高の周波数範囲:20kHz〜50kHz。これは、高出力スイッチング電源、インバータ電源、磁気増幅器、高周波トランス、高周波コンバータ、高周波チョークコア、電流トランスコア、漏れ防止スイッチ、およびコモンモードインダクタコアで広く使用されています。









  • 磁気概念の定義

    永久磁性材料:永久磁性材料は、外部磁場によって磁化された後も消えることはなく、外部空間に安定した磁場を提供できます。 NdFeB永久磁石には、一般的に使用される4つの測定インジケーターがあります。

    残留磁気(Br):単位はテスラ(T)とガウス(Gs)1Gs = 0.0001T

    閉回路環境では、技術が飽和するまで外部磁場により磁石が磁化され、その後外部磁場が打ち消されます。このとき、磁石の磁気誘導強度を残留磁気と呼びます。これは、磁石が提供できる最大磁束値を表します。消磁曲線から、エアギャップがゼロの場合に対応していることがわかりますので、実際の磁気回路における磁石の磁気誘導強度は残留磁気よりも小さくなっています。 NdFeBは、今日見つかったBrの最も実用的な永久磁石材料です。

    磁気誘導強制力(Hcb):単位はアンペア/メートル(A / m)およびエルステッド(Oe)または1Oe≈79.6A/ mです。

    技術飽和磁化後の磁石を逆磁化する場合、磁気誘導強度をゼロにするために必要な逆磁場強度の値を磁気誘導強制力(Hcb)と呼びます。 しかし、この時点では磁石の磁化はゼロではありませんが、加えられた逆磁場の影響と磁石の磁化は互いに打ち消し合っています。 (外部磁気誘導はゼロです。)このとき、外部磁場を打ち消しても、磁石は一定の磁気特性を持っています。 ネオジミウム鉄ボロンの強制力は一般に11000Oe以上です。

    固有の強制力(Hcj):単位はアンペア/メートル(A / m)およびエルステッド(Oe)1Oe≈79.6A/ mです。

    磁石の磁化をゼロにするために必要な逆磁場の強さは、固有係数と呼ばれます。 固有の強制力は、磁石の減磁に対する抵抗を測定する物理的な量です。印加された磁場が磁石の固有の強制力と等しい場合、磁石の磁気は基本的に除去されます。 NdFeBのHcjは温度の上昇とともに減少するため、高温環境で作業する必要がある場合は、高いHcjグレードを選択する必要があります。

    磁気エネルギー積(BH):単位はジュール/ m3(J / m3)または高•Ou(GOe)1MGOe≈7.96kJ/ m3

    減磁曲線上の任意の点でのBとHの積BHは磁気エネルギー積と呼ばれ、B×Hの最大値は最大磁気エネルギー積(BH)maxと呼ばれます。 磁気エネルギー積は、一定の磁石に蓄えられるエネルギーの重要なパラメータの1つであり、(BH)maxが大きいほど、磁石に含まれる磁気エネルギーが大きくなります。 磁気回路を設計するときは、BとHの近くの磁石の作用点が最大磁気エネルギー積に対応するようにしてください。

    等方性磁石:どの方向でも同じ磁気特性を持つ磁石。

    異方性磁石:磁気特性は方向によって異なります。方向があり、この方向に向けると最高の磁気性能を持つ磁石が得られます。 焼結NdFeB永久磁石は異方性磁石です。

    配向方向:異方性磁石が最良の磁気特性を得ることができる方向は、磁石の配向方向と呼ばれます。 「配向軸」、「磁化容易軸」とも呼ばれます。

    磁場の強さ:空間のどこかにある磁場のサイズを指し、Hで表され、その単位はアンペア/メートル(A / m)です。

    磁化:材料内部の単位体積あたりの磁気モーメントのベクトル和をMで表し、単位はアンペア/メートル(A / m)です。

    磁気誘導強度:磁気誘導強度Bの定義は次のとおりです。B=μ0(H + M)、ここでHとMはそれぞれ磁化と磁場強度、μ0は真空透過性です。 磁気誘導は磁束密度とも呼ばれ、単位面積あたりの磁束です。 ユニットはテスラ(T)です。

    磁束:特定の領域の総磁束密度。 磁気誘導強度Bが磁石表面Aに均一に分布している場合、磁束Φの一般式はΦ= B×Aです。 磁束のSI単位はマクスウェルです。

    相対透過率:媒体の透過率と真空の透過率の比率、つまりμr=μ/μo。 CGSユニットシステムでは、μo= 1です。 また、実際の使用では空気の相対透過率を1とみなすことが多く、銅、アルミニウム、ステンレス鋼の相対透過率も約1です。

    透過性:磁束Φと磁力Fの比率は、回路のコンダクタンスに似ています。 これは、材料の磁気透過性を反映する物理的な量です。

    透過係数Pc:これは消磁係数でもあります。消磁曲線では、磁気誘導強度Bdと磁場強度Hdの比、つまりPc = Bd / Hdを使用して、透過係数を推定できます。 フラックス値。 孤立した磁石の場合、Pcは磁石のサイズにのみ関係し、消磁曲線とPc線の交点が磁石の動作点です。Pcが大きいほど、磁石の動作点が高くなり、減磁される可能性が低くなります。 一般的に、孤立した磁石の配向長が長いほど、Pcは大きくなります。 したがって、Pcは永久磁気回路の設計において重要な物理量です。


  • 磁気の一般的な単位の定義

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  • 磁性材料を磁化する方法はいくつありますか?

    一般的に、磁性材料を磁化する方法は3つあります。
    不飽和磁化、飽和磁化、過飽和磁化 。 どの磁化機を使用するかは、主に製品の要件によって決まります。 一般的に、飽和磁化はエンジニアリングでより多く使用されます。 
    1.不飽和磁化:>

    は、磁化時にエネルギーが飽和磁化の95%を超えないことを意味します。この磁化は可逆的です。つまり、時間と外力の磁場が変化すると、磁石は 残留磁気は徐々に減少します。この磁化方法は、特別な作業の機会にのみ使用され、量は非常に少ないです。
    2、飽和磁化:

    磁化エネルギーが磁性材料の磁化特性の屈曲点に到達するために必要なエネルギーを指します。これは通常、磁性材料の固有の強制力(または残留磁気)の1.5倍(臨界引張量)です。 )-2回、通常は安定性のために2回。この方法では、磁石を飽和させて磁化させることができ、通常の状況では減磁は発生しません。
    3.過飽和磁化:

    磁化エネルギーが磁性材料の磁化特性の屈曲点を超えるために必要なエネルギーを指します。一般に、磁性材料の固有の強制力は磁性材料の3倍です。 磁場が飽和に達した後、加えられた磁化エネルギーの増加に伴うわずかな変化しかありません。 したがって、この方法は、磁気エネルギーを必要とする高次環境で採用されます。


  • 軟磁性材料の定義

    軟磁性材料とは:

    通常、励起が飽和した後に得られた値を材料のHc値とします。一般に、Hcが1000A / m未満の材料は、軟磁性材料と呼ばれます。軟磁性材料は、低強制力と高透過性の磁性材料です。ソフトマグネットは、磁化と消磁が容易で、磁気的に「ソフト」な特性を示し、電気・電子機器に広く使用されています。

    軟磁性材料の特徴:

    軟磁性材料の基本的な特性は、磁化と消磁が容易なことです。ヒステリシスループと磁化曲線に反映される特性は、高い透過性μ、小さな強制力Hc、高い飽和磁束密度、低いヒステリシス損失です。そのため、軟磁性材料は、さまざまなモーター、変圧器、リレー、磁気増幅器、電磁石のポールヘッド、およびさまざまな測定機器のセンサーに広く使用されています。軟磁性材料は主にAC励起の機会に使用されますが、軟磁性材料はDC磁束を生成する機会としても広く使用されていることがわかります。したがって、軟磁性材料のDC磁気特性を測定することは、低周波磁場下での材料性能を評価するための重要な指標です。

    軟磁性材料の分類:

    鉄、コバルト、ニッケルの3つの強磁性元素は、磁性材料の基本的な構成要素です。 (主成分、磁気特性、構造特性)によると、製品の形状分類は次のように分類できます。

    1.合金:シリコン鋼板、パーマロイ、アモルファスおよびナノ結晶合金

    2.パウダーコア:鉄粉コア、センダストコア、高フラックスパウダーコア(高フラックス)、パーマロイパウダーコア(MPP)を含む磁性パウダーコア

    3.フェライト:マンガン-亜鉛シリーズ、ニッケル-亜鉛シリーズを含む特別な粉末コアです


  • 電化の時代には、磁場の印加は不可分です。

    電化の時代では、熱、エネルギー、風、原子エネルギーはすべて、エネルギーを電気エネルギーに変換することと切り離せません。これらのエネルギー変換プロセスは、磁場の印加から切り離すことはできません。

    1.ジェネレーターのアプリケーション:

    発電機は、磁石系、磁性体に電流コイルを巻いたアーマチュア、アーマチュアを回転させる回転機で構成されています。 発電機が作動すると、回転機械がアーマチュアを回転させ、アーマチュアのコイルがマグネットシステムによって生成された磁場で回転します。電磁誘導の原理により、磁場の磁力線が切断されると、コイルに誘導起電力が発生します。現在のコイルは 接続すると電流が発生します。 その後、発電機は発電を開始します。

    2.モーターの用途:
    モーターの構造は発電機の構造と似ています。また、磁石システム、磁性材料に電流コイルを備えたアーマチュア、および回転するアーマチュアで構成されています。 回転機械の。 ただし、モーターが作動しているときは、外部電源からアーマチュアの電流コイルに電流が流れ、モーターの原理により、磁場の作用によりアーマチュアが回転します。

    3.トランスフォーマーの適用:

    変圧器の構造は、巻線と呼ばれる磁性材料で作られた磁気コアに2セットの通電コイルを巻くことです。一方は入力巻線または一次巻線と呼ばれる入力電流であり、もう一方はと呼ばれる出力電流です。出力巻線または二次巻線です。入力電圧と電流は電磁誘導によって変圧器コアを磁化し、磁化された変圧器コアは二次巻線に電磁誘導によって出力電圧と電流を生成させます。電磁誘導の原理によれば、入力電圧と出力電圧の比は入力巻線と出力巻線の巻数に比例し、入力電流と出力電流の比は入力巻線と出力巻線の巻数に反比例します。配電用変圧器の損失が最大の問題であり、現在、海外ではシリコン鋼製配電用変圧器の代わりにアモルファス配電用変圧器が広く使用されており、無負荷時の損失は後者に比べて70〜80%低く、配電性が大幅に向上しています。また、配電損失を低減し、発電量を大幅に節約します。発電の節約とは、発電用燃料の節約を意味し、温室効果ガスの排出も削減し、環境を保護します。


  • ガウスメーターは非常に重要な磁気試験装置です

    ガウスメーターは非常に重要な磁気試験装置であるため、ガウスメーターは磁気がある場所ならどこでも使用できます

    1.磁気誘導は、磁場の特性を表すために使用される物理量であり、Bで表されます。磁場の特定のポイントでのBの方向は、そのポイントでの磁場の方向であり、Bの大きさは、そのポイントでの磁場の強さを表します。

    2.磁力線、磁束および磁束連続性定理

    磁力線を使用して磁場を視覚的に表現します。電流によって生成されるさまざまな磁場の磁力線を図1に示します。磁力線は、電流を囲む頭と尾のない閉じた線です。電流の方向と磁力線の方向は、右回りに一致します。次に

    3. Ampereのループ則を使用して、特定の空間対称性を持つ電流によって生成される磁場を簡単に計算できます。たとえば、均一にきつく巻かれたトロイダルソレノイド内の点Pでの磁場強度を計算します。 P点後の半径rの同心円は、閉じた積分曲線と見なされます。

    4.電磁誘導の法則

    電磁誘導の法則は、誘導された起電力と磁束変化の関係を説明しています。 法則によれば、回路を通過する磁束Φが何らかの理由で変化すると、回路で生成される誘導起電力は次のようになります。

    e =-dΦ/ dt(12)

    ループがNターンのコイルで構成されている場合、磁束が変化すると、各ターンで誘導起電力が生成され、総誘導起電力は各ターンの誘導起電力の合計に等しくなります。 各ターンを通過する磁束が同じである場合、次のようになります。

    e = N×dΦ/ dt(13)

    電磁誘導の法則は、磁気測定で最も一般的に使用される法則の1つです。

    式(13)の磁束が正弦法則に従って周期的に変化する場合、誘導起電力の実効値と磁束の最大値の関係は次のように導き出すことができます。

    U = 4.44×f×N×Φm(14)

    磁力線の任意の点の接線方向は、その点での磁場(つまり、B)の方向であり、Bベクトルに垂直な単位面積あたりの磁力線の数は、その点でのBベクトルの大きさに等しいと規定します。 言い換えれば、磁場が強い場合、磁力線はより密であり、磁場が弱い場合、磁力線はまばらである。

    特定の曲面を通過する磁力線の総数は、曲面を通過する磁束と呼ばれ、Φで表されます。 曲面上のエリア要素を取ります。法線方向と点Bの方向は角度θを形成します。エリアを通過する要素の磁束は次のとおりです。

    dφ= B×cosθ×ds(2)

    したがって、曲面を通過するSの総磁束は次のようになります。

    φ=∮B×cosθ×ds(3)

    Bが均一で、Sが平面で、Bに垂直である場合、S平面を通過する磁束は次のようになります。

    φ= B×S(4)

    電磁誘導の法則は上記のとおりですが、これは磁気測定でよく使われる関係です。