Основные свойства и характеристики постоянных магнитов
Параметры и характеристики современных магнитотвердых материалов
В магнитных цепях электрических машин с возбуждением от постоянных магнитов применяют два типа магнитных материалов — магнитомягкие и магнитотвердые. Первые имеют узкую петлю гистерезиса и изготовляются на основе низкоуглеродистой стали, железоникелевых и желе- зокобальтовых сплавов, причем вторые обладают более высокими значениями остаточной индукции и коэрцитивной силы, что позволяет создавать магнитный поток за счет их собственной намагниченности. Они изготавливаются из сплавов на основе железа, алюминия, никеля, кобальта и редкоземельных материалов.
Наилучшими материалами для постоянных магнитов электрических машин энергетического назначения являются интерметаллические соединения на основе редкоземельных материалов. К ним относятся соединения кобальта (Со) с самарием (8), а также открытые сравнительно недавно сплавы на основе железа (Ре), неодима (N(1) и бора (В). Достоинствами этих постоянных магнитов являются высокая удельная энергия магнитов, большое значение коэрцитивной силы, высокий коэффициент формы кривой размагничивания, близкий к значению 0,25, когда характеристика размагничивания является наклонной прямой, низкий температурный коэффициент нестабильности характеристик. Кроме названных свойств эти материалы имеют хорошие технологические показатели, поддаются сварке в конструкциях машин, например, вакуумным диффузионным методом и склейке.
В табл.приведены основные параметры современных магнитотвердых сплавов, служащих для изготовления высококоэрцитивных постоянных магнитов. Эти магниты рассчитаны на работу в диапазоне температур от — 60 до + 200°С.
Более подробные сведения об исследованных магнитотвердых материалах разнообразных марок приведены в табл.
В 60-х годах были разработаны и нашли широкое применение анизотропные сплавы типа ЮНДК24, ЮНДК35Т5, ЮНДК40Т7 с направленной кристаллизацией, обладаюпще высокой удельной магнитной энергией [(ВН)мах до 100 Тл (кА/м)], что позволило значительно расширить диапазон мощности и частоты магнитоэлектрических машин. В обозначениях сплавов буквы обозначают: Б — ниобий , Д — медь, К — кобальт, Н — никель, С — кремний , Т — титан , Ю — алюминий , А — столбчатая структура, АА — монокристаллическая структура. Отсутствие букв А или АА означает, что структура материала равноосная. Цифры обозначают процентное содержание элемента. Появление таких сплавов значительно расширило применение постоянных магнитов в различных областях техники.
Свойства наиболее распространенных постоянных магнитов
|
Находят применение также магнитотвердые ферриты — металлокера- мические оксидно-бариевые постоянные магниты как изотропные, так и анизотропные с максимальным значением (ВН)макс до 40 Тл(кА/м). Недостатком оксидно-бариевых постоянных магнитов является сильная зависимость их индукции от температуры.