磁應(yīng)用技術(shù)復(fù)習(xí)

1、優(yōu)選文檔磁路設(shè)計(jì)與磁性器件復(fù)習(xí)資料1物質(zhì)磁性分為抗磁性（抗磁性一般很稍微，磁化率H一般約為-10-5，為負(fù)值，如Bi、Cu、Ag、Au等金屬）、順磁性（順磁性物質(zhì)的磁化率一般也很小，室溫下H約為10-5、如過渡元素、稀土元素、鋼系元素，還有鋁鉑等金屬，都屬于順磁物質(zhì)。）鐵磁性（Fe、Co、Ni等物質(zhì)，在室溫下磁化率可達(dá)10-3數(shù)量級）和反鐵磁性（反鐵磁性物質(zhì)大都是非金屬化合物，如MnO。）2按制造工藝和成分，磁性資料分為永磁資料（鑄造永磁：鋁鎳鈷、燒結(jié)永磁：鐵氧體+金屬磁、可加工永磁：鐵鉻鈷、鐵鈷釩、鉑鈷、鉑鐵、錳鋁碳、粘結(jié)永磁：鐵氧體、鋁鎳鈷、稀土）、軟磁資料（金屬軟磁；硅鋼（Fe-Si）+

2、坡莫合金（Fe-Ni）+金屬鐵粉芯（FeSi-AI、FeNiMo）+非晶、鈉米晶（Fe基Co基）、鐵氧體、）、矩磁資料（磁記錄介質(zhì)資料+磁記錄頭資料+磁儲藏材料）、旋磁資料（YIG、RIG）和壓磁資料（磁致伸縮、壓敏、磁敏）。3磁性資料的應(yīng)用主要有永磁體的機(jī)械應(yīng)用、電聲應(yīng)用、電磁（機(jī)）應(yīng)用和磁性密封；軟磁磁芯如開關(guān)電源、電感器、變壓器磁芯。4常有磁力除鐵器的結(jié)構(gòu)形式有：平板式、輥筒式和管道式等。5按換能機(jī)理和結(jié)構(gòu)形式，揚(yáng)聲器分為動圈式（電動式）、電容式（靜電式）、壓電式（晶體或陶瓷）、電磁式（壓簧式）、電離子式平和動式等。6揚(yáng)聲器有兩個接線柱（兩根引線），當(dāng)單只揚(yáng)聲器使用時兩根引腳不分正負(fù)極性

3、，多只揚(yáng)聲器同時使用時兩個引腳有極性之分。7電動紙盆式揚(yáng)聲器的工作原理永磁體產(chǎn)生永久磁場，音圈處于磁場中；當(dāng)音圈有音頻電流經(jīng)過時，就產(chǎn)生隨音頻電流變化的磁場；這一磁場和永久磁鐵的磁場發(fā)生互相作用，使音圈沿著軸向振動，帶動振膜振動，進(jìn)而攏動空氣，發(fā)出聲音。8電動紙盆式揚(yáng)聲器的結(jié)構(gòu)。9揚(yáng)聲器的主要性能指標(biāo)有：矯捷度、頻率響應(yīng)、額定功率、額定阻抗、指向性以及失真度等參數(shù)。10電磁爐的結(jié)構(gòu)和工作原理采用磁場感覺電流（又稱為渦流）的加熱原理；（1分）電磁爐是通過電子線路板組成部分產(chǎn)生交變磁場；（1分）當(dāng)含鐵質(zhì)鍋具底部放置爐面時，鍋具即切割交變磁力線而在鍋具底部金屬部分產(chǎn)生交變的電流（即渦流），（2分）渦

4、流使鍋具鐵分子高速無規(guī)則運(yùn)動，分子互相碰撞、摩擦而產(chǎn)生熱能（故：電磁爐煮食的熱源來自于鍋具底部而不是電磁爐自己發(fā)熱傳導(dǎo)給鍋具，因此熱效率要比所有炊具的效率均高出近1優(yōu)選文檔優(yōu)選文檔倍）使器具自己自行高速發(fā)熱，用來加熱和烹飪食品，進(jìn)而達(dá)到煮食的目的。11電機(jī)是一種實(shí)現(xiàn)能量傳達(dá)和能量變換的裝置。依照其能量傳達(dá)、變換的功能和用途，分為變壓器、發(fā)電機(jī)和電動機(jī)。永磁直流電機(jī)（電動機(jī)、發(fā)電機(jī)）的工作原理。左手定則、右手定則。永磁直流電機(jī)的結(jié)構(gòu)。永磁電機(jī)的優(yōu)點(diǎn)（與電勵磁電機(jī)對照）。老例永磁電動機(jī)平時分為：永磁直流電動機(jī)、異步起動永磁同步電動機(jī)、永磁無刷直流電動機(jī)和調(diào)速永磁同步電動機(jī)。永磁體的常有充磁方法有：

5、直流充磁、脈沖充磁。18瓦形永磁體的充磁方式有平行方式和徑向方式。19環(huán)形永磁體的充磁方式有：軸向方式、外周多極方式、內(nèi)周多極方式、平面多極方式、徑向2極方式。磁路參數(shù)與磁路方程。依照永磁體的形狀的不同樣，永磁電機(jī)磁路的結(jié)構(gòu)分為：瓦片形磁極、弧形磁極、環(huán)形磁極、爪極式磁極、星形磁極和矩形磁極。22永磁體的等效磁路、永磁電機(jī)外磁路的等效磁路和永磁電機(jī)的等效磁路。永磁體的等效磁路:：永磁體可等效為一個恒定磁通源和一個內(nèi)阻的并聯(lián)，永磁體也可等效為一個恒定磁動勢和一個內(nèi)阻的串通永磁電機(jī)外磁路的等效磁路：當(dāng)電機(jī)負(fù)載運(yùn)行時，電樞繞組中的電流產(chǎn)生電樞反應(yīng)磁場，其中的直軸電樞反應(yīng)磁動勢Fad經(jīng)過主磁路作用在永

6、磁體上，對永磁體有助磁或去磁作用。因此，主磁路和電樞反應(yīng)可用主磁路的磁阻和直軸電樞反應(yīng)磁動勢Fad的串通來表示（當(dāng)為Fad+時，起去磁作用，當(dāng)為Fad-時起助磁作用）,漏磁路用其磁阻表示，主磁路和漏磁路并聯(lián)。且滿足Fad=Fad/cR=R5R0/（RS+R0）永磁電機(jī)的等效磁路：永磁體供應(yīng)的磁動勢和磁通，分別等于外磁路的磁壓降和磁通，將永磁體等效磁路和外磁路結(jié)合在一起，就獲取永磁電機(jī)的等效磁路。永磁體工作圖法的求解步驟。永磁電機(jī)設(shè)計(jì)，永磁資料的選綱要求。永磁電機(jī)設(shè)計(jì)，永磁體尺寸的確定方法。優(yōu)選文檔優(yōu)選文檔永磁資料的選綱要求：永磁體應(yīng)能在指定工作空間內(nèi)產(chǎn)生足夠的磁場；永磁體所建立的磁場應(yīng)擁有必然

7、的牢固性，磁性能隨工作溫度和環(huán)境的變化應(yīng)在贊同的范圍內(nèi)；擁有優(yōu)異的耐腐化性；擁有優(yōu)異的力學(xué)特點(diǎn)，如抗壓強(qiáng)度、韌性、可加工性等；性價比好，價格合理，經(jīng)濟(jì)性好。幾何尺寸的確定方法：2crks?Bhm=-永磁體的厚度為：山Hc（1）2；SBSm=永磁體的面積為：Br（2）利用式（1）和（2）可大概估計(jì)永體的尺寸，永磁體尺寸的確定，同時應(yīng)試慮永磁體在電機(jī)中所處的空間尺寸，并結(jié)合資料選綱要求來確定。永磁直流電動機(jī)的磁極結(jié)構(gòu)：鋁鎳鉆永磁：弧形并聯(lián)兩極結(jié)構(gòu)、弧形并聯(lián)開槽兩極結(jié)構(gòu)、矩形多極結(jié)構(gòu)、矩形兩極結(jié)構(gòu)、圓柱形磁極結(jié)構(gòu)；鐵氧體永磁：無極靴瓦形磁極結(jié)構(gòu)、有極靴瓦形磁極結(jié)構(gòu)、徑向圓柱形極、矩形磁極；稀土永磁：

8、瓦楞形多極結(jié)構(gòu)、聚磁結(jié)構(gòu)。27.永磁直流電動機(jī)的復(fù)合磁極結(jié)構(gòu)。28.永磁直流電動機(jī)的基本方程電壓平衡方程：U=Ea+laRa+2小型n感覺電動勢：Ea=6a=Cen優(yōu)選文檔優(yōu)選文檔pN電磁轉(zhuǎn)矩：Tem=2la=CTIa優(yōu)選文檔優(yōu)選文檔pN2二npN電磁功率：Pem=TemQ=la60a=60anla=Eala功率平衡方程:P1=Pem+Pcua+Pb轉(zhuǎn)矩平衡方程:Tem=T2+T0.永磁直流電動機(jī)的轉(zhuǎn)速特點(diǎn)、轉(zhuǎn)矩特點(diǎn)、機(jī)械特點(diǎn)、效率特點(diǎn).永磁直流電動機(jī)的電磁設(shè)計(jì)是依照額定數(shù)據(jù)和性能指標(biāo)確定電機(jī)主要尺寸、永磁體尺寸、沖片尺寸、電樞繞組數(shù)據(jù)、換向器尺寸等。爾后進(jìn)行性能指標(biāo)計(jì)算核實(shí)，直到獲取合適的設(shè)

9、計(jì)方案。.磁性飽和現(xiàn)象、磁滯現(xiàn)象.初步磁導(dǎo)率、振幅磁導(dǎo)率、有效磁導(dǎo)率影響初步磁導(dǎo)率卩i的因數(shù)有：MsK1、入、晶粒結(jié)構(gòu)提高資料的飽和磁化強(qiáng)度Ms降低磁晶各向異性常數(shù)和磁致伸縮系數(shù)減少雜質(zhì)和內(nèi)應(yīng)力改進(jìn)晶粒微觀結(jié)構(gòu)初步磁導(dǎo)率卩i的溫度系數(shù)、溫度因子溫度系數(shù)二卩2-卩1/卩i(92-91)35?初步磁導(dǎo)率卩i的減落系數(shù)D減落因子DF起D=(卩i-12)/1i2lg(t2t1)36.從加工到裝置，磁性資料都要碰到應(yīng)力作用，在應(yīng)力較小時，MrZn鐵氧體的磁致伸縮系數(shù)小于零，此時，壓應(yīng)力使磁導(dǎo)率增大，張應(yīng)力使磁導(dǎo)率降低。36磁化曲線的雷利表示式為B=101aH=10(1iH+vH)53磁化曲線的彼德生表示

10、式為B=10a10H+a1H+(a12+a30)H+54在一個平均分布的磁場中，放入一鐵磁性物質(zhì)，該物質(zhì)會改變磁場的分布,它擁有集中磁通的作用，而在該物質(zhì)中心周邊的外側(cè)各點(diǎn)上的的場則優(yōu)選文檔優(yōu)選文檔要削弱。55除橢圓形磁體以外的所有其他形狀的磁體，磁化都是不平均的，無論在磁體的表面還是內(nèi)部都存在自由磁極。56磁性資料的耗費(fèi)主要由三種耗費(fèi)組成，即：由磁滯引起的耗費(fèi)，稱為磁滯耗費(fèi)；由渦流引起的耗費(fèi)，稱為渦流耗費(fèi)；第三種是由其他機(jī)構(gòu)引起的耗費(fèi)，統(tǒng)稱為節(jié)余耗費(fèi)。因此，磁性資料的耗費(fèi)因子壯可以表示tg、mtg、.ktg、?Ftg、.r為：卩卩卩卩；磁芯工作在雷利區(qū)時，磁滯耗費(fèi)因子與B成正比；渦流耗費(fèi)因子

11、與f成正比；節(jié)余耗費(fèi)因子與B和f沒關(guān),對于各種材料，都是一個常數(shù)。41.磁性資料的耗費(fèi)及其影響因素磁性資料的耗費(fèi)主要由三種耗費(fèi)組成，即：由磁滯引起的耗費(fèi)，稱為磁滯損耗；由渦流引起的耗費(fèi)，稱為渦流耗費(fèi)；第三種是由其他機(jī)構(gòu)引起的耗費(fèi)，統(tǒng)稱為節(jié)余耗費(fèi)。因此，磁性資料的耗費(fèi)因子3可以表示為：tg、m_tg、ktg、Ftg、r?影響因素：磁滯耗費(fèi)tg牛臭可見，影響因素是磁感覺強(qiáng)度的振幅B；兀卩0?e渦流耗費(fèi)可見，影響因素是導(dǎo)體的尺寸D、資料的電阻率p和42PP工作角頻率。43.用“逐段線性化”模型解析磁芯的工作狀態(tài)，在BvBs時，H與B的關(guān)系可優(yōu)選文檔優(yōu)選文檔表示為：H=H(sgndB/dt)+B/卩+

12、gadB/dt。設(shè)計(jì)磁性器件平時包括三個步驟，即正確地采用磁性資料；合理地確定磁芯的優(yōu)選文檔優(yōu)選文檔幾何形狀以及依照磁性參數(shù)要求，模擬磁芯的工作狀態(tài)獲取相應(yīng)的電氣參數(shù)。45.將資料的磁特點(diǎn)參數(shù)變換成器件的電氣參數(shù)的方法：?=BSF=H?L?N=/Udt匸F/N46.在磁性資料內(nèi)部，矢量B和H的關(guān)系式(兩種單位制下)SI制B=y0(H+M)CGS單位制：B=H+4nM磁芯的有效尺寸的計(jì)算氣隙對于磁芯的有效磁導(dǎo)率的影響磁芯開槽的作用：設(shè)磁芯開槽后的有效磁導(dǎo)率為血表達(dá)式為山C1，若是資料磁導(dǎo)率的發(fā)生lgciAg7改變，氣隙可以減緩由于資料磁導(dǎo)率的改變所引起的電感量的改變。d-e珂.亠1)蘆二?(丄1

13、)de從上式可以看出：磁芯的有效磁導(dǎo)率(je的相對變化率比資料的磁導(dǎo)率的相（山-1）對變化率J減小一個因子(一1)。此為稀釋因子。實(shí)質(zhì)應(yīng)用中，磁性資料的磁導(dǎo)率隨溫度、時間、機(jī)械應(yīng)力以及外加磁場而發(fā)生變化，而這種變化對磁性資料是不可以防備的，設(shè)資料磁導(dǎo)率隨溫度變化?心時的相.-e-e.2,()2-e對變化率為吒日，有：噸日也日5丿4乞日由上式可見，磁芯的有效磁導(dǎo)率的溫度系數(shù)等于資料的的溫度系數(shù)乘以稀釋因子。這樣在磁芯中引入氣隙，磁芯的有效磁導(dǎo)率的變化可以獲取緩和，進(jìn)而提高其牢固性。由于氣隙所引起的退磁場，使作用于磁芯的實(shí)質(zhì)磁場降低，這相當(dāng)于改變了曲線水平軸的比率尺度，使曲線的斜率降低，設(shè)傾斜角為

14、，則有:Ae|gtg就相當(dāng)于一個Al退磁因子N值優(yōu)選文檔優(yōu)選文檔磁芯開槽今后的耗費(fèi)角為:可見，開槽今后，可降低磁芯的耗費(fèi)。50.氣隙對磁性耗費(fèi)的影響。51.鐵氧體磁芯的形狀和分類52.磁芯繞組匝數(shù)的計(jì)算方法57磁芯繞組的直流電阻Rd_22!cNlwcN|a58若是磁芯繞組處在交變磁場中，將會感生電動勢，產(chǎn)生渦流耗費(fèi)，包括集膚效應(yīng)引起的渦流耗費(fèi)和周邊效應(yīng)引起的渦流耗費(fèi)。59電感器磁芯：60電感器的質(zhì)量指標(biāo)：電感量、Q因子、磁滯效應(yīng)及其他。61電感器磁芯的幾何形狀決定Q因子（表達(dá)式）62依照匝數(shù)因子a計(jì)算磁芯繞組匝數(shù)，依照電感因子AL計(jì)算磁芯的電感量。63電感量的調(diào)整原理：將調(diào)整磁芯插入電感器磁芯

15、中，調(diào)整磁芯沿中心軸線上下移動，進(jìn)而賭氣隙的有效磁阻發(fā)生變化，磁阻的變化以致經(jīng)過氣隙的磁通分流，進(jìn)而改變了電感量的大小。64軟磁鐵氧體磁芯電感器電感量的影響因素（鐵氧體資料部分）：鐵氧體資料引起的電感量變化主要決定于磁導(dǎo)率變化。即鐵氧體資料的磁導(dǎo)率隨溫度、時間、磁感覺強(qiáng)度、工作頻率、偏置場強(qiáng)度以及機(jī)械應(yīng)力變化A.電感量的變化由磁導(dǎo)率的變化引起；dLdeL匸B?工作溫度的變化引起電感量的變化（溫度系數(shù)、溫度因子）；.磁導(dǎo)率減落引起電感量的變化（減落系數(shù)、減落因子）；?偏置場強(qiáng)度、工作頻率以及機(jī)械應(yīng)力等引起電感量的變化優(yōu)選文檔優(yōu)選文檔?請解析說明軟磁鐵氧體磁芯電感器電感量的調(diào)整原理和調(diào)整方法。電感量的調(diào)整原理：將調(diào)整磁芯插入電感器磁芯中，調(diào)整磁芯沿中心軸線上下搬動，進(jìn)而賭氣隙的有效磁阻發(fā)生變化，磁阻的變化以致經(jīng)過氣隙的磁通分流，進(jìn)而改變了電感量的大小。假設(shè)調(diào)整磁芯的磁阻與環(huán)繞該磁芯的空氣隙磁阻對照，可以忽略不計(jì)，假設(shè)空氣隙的平均長度Lg與調(diào)整磁芯的長度LA對照要小得多，亦忽略不計(jì)，并設(shè)如圖示參數(shù)，則磁芯氣隙磁阻為：rlAlgR,.=、.r|AAg2二rx|g(|A-x)磁芯有效磁導(dǎo)率為:.!_：e=C1C1+&IAlg嚴(yán)&IAAg陽jpxIg(IA_x)由上式可以看出，磁芯的有效磁導(dǎo)