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    鐵芯剩磁的產生原理分析

    作者:威博特鐵芯   發布時間:2019-03-30 15:01:43 瀏覽次數:
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        各類磁性材料的共同點是都存在著磁疇結構,不同點是磁疇結構形式及其在外磁場作用下運動變化方式不同。磁性材料受外磁場作用,發生磁疇轉動(簡稱疇轉)或疇壁位移(簡稱壁移),是指鐵芯在外磁場作用下通過磁疇轉動和疇壁位移,使原有磁疇消失,代之以新的磁疇結構,使材料從磁中性狀態變到所有磁疇都取外磁場方向的磁飽和狀態的一種過程,稱為磁化過程。
        磁性材料的磁化,其實質是材料受外磁場的作用,其內部磁疇結構發生變化。沿外磁場強度 H 方向上的磁化強度 MH。當外磁場強度 H 改變ΔH 時,與ΔH 相對應的磁化強度的改變為ΔMH。在磁化過程中,可寫成

        由大多數鐵芯的磁化曲線表明,從磁中性狀態磁化到磁飽和,整個磁化過程要經歷疇壁位移過程和磁疇轉動過程。在低磁場強度下,一般是以位移磁化為主,而在高磁場強度下則以磁疇轉動為主。根據磁化曲線的變化規律,磁化過程在一般情況下,可以分為三個階段:①弱磁場范圍是可逆疇壁位移;②中等磁場范圍是不可逆疇壁位移,即有巴克豪生跳躍發生;③較強的磁場范圍是可逆的磁疇轉動過程,隨著磁場增加而逐漸趨于磁飽和。圖 1 示出多數磁性材料磁化過程的磁化曲線與其各階段主要的磁疇結構變化。
    鐵芯材料磁化過程各階段磁疇結構變化
        要判斷磁化機制,應結合具體磁體分析。無論是疇壁位移磁化,還是疇轉磁化,在外磁場作用下,磁化從起始狀態轉變到另一個磁化狀態后,當去掉外磁場時,這個磁化狀態既不是按照原來同一路徑,又不回到原來的起始磁化狀態,這就是不可逆磁化過程。當勵磁電流產生的磁場對變壓器鐵心進行磁化結束以后,磁通密度不能跟隨磁場強度下降到零;磁通密度 B 與磁場強度 H 相差一個相位,稱為磁滯現象。磁滯現象是鐵芯材料的獨特性能。
        鐵芯在磁場作用下磁化到飽和,再將磁場單調地減小到零,并假定磁場閉合,無退磁場影響,由于磁滯現象的存在,鐵芯的磁化狀態不能恢復到磁中性狀態,而保持一穩定的磁化強度,為剩余磁化強度,用 Mr(或剩磁 Br)表示。剩余磁化強度Mr 的大小,決定于材料從飽和磁化降到 H=0 的反磁化過程中磁疇結構的變化。剩磁是不可逆磁化的標志,也是決定磁滯回線形狀大小的一個重要物理量,是鐵芯材料重要技術應用的磁性參數。不同的磁場強度對應的大磁通密度 Bm 和剩磁 Br 不同,因此,測定某具有封閉回路的鐵芯材料器件的剩磁,不僅要用響應的結構參數,而且需要對應的材料屬性。

     




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