铁磁性材料特性铁磁性材料：1Q+一铁、镍、钴以及其合金Q·高导磁特性(μ,>>1)在外磁场作用下，内部磁畴极性转向形成附一用作铁芯，以较小电流获得足够磁感应强度·磁饱和特性B-B-H曲线：磁化曲线b饱和区一铁磁性材料的B-H关系是非线性的，μ不是常数A-磁饱和：H达到一定数值，继续增加，B不变H北京交通大学电子与信息工程学院电路分析教研组
北京交通大学 电子与信息工程学院 电路分析教研组 11 铁磁性材料特性 • 铁磁性材料： − 铁、镍、钴以及其合金 • 高导磁特性 （r>>1) − 在外磁场作用下，内部磁畴极性转向形成附加磁场 − 用作铁芯，以较小电流获得足够磁感应强度 • 磁饱和特性 − B-H曲线：磁化曲线 − 铁磁性材料的B-H关系是非线性的，不是常数 − 磁饱和：H达到一定数值，继续增加，B不变 , H a O b 饱和区 H B B
铁磁性材料特性BB.hCB.磁滞特性：B变化滞后于Ha-初始磁化O-a-b（从无磁化状态开始）-Hm-H.0H.HmH-磁滞回线：b-c-d-e-b（已磁化-反向磁化）-B,e-B为剩余磁感应强度（剩磁）d-Bm-H,称为矫顽力·基本磁化曲线+B-交流激励电流幅度一定，回线顶点一定不同电流幅度各磁滞回线顶点连接H一铁磁材料手册中给出一用于分析和设计北京交通大学电子与信息工程学院电路分析教研组12
北京交通大学 电子与信息工程学院 电路分析教研组 12 铁磁性材料特性 • 磁滞特性：B变化滞后于H − 初始磁化 O-a-b (从无磁化状态开始) − 磁滞回线：b-c-d-e-b (已磁化-反向磁化) − Br为剩余磁感应强度(剩磁) − HC称为矫顽力 • 基本磁化曲线 − 交流激励电流幅度一定，回线顶点一定 不同电流幅度各磁滞回线顶点连接 − 铁磁材料手册中给出 − 用于分析和设计 a c O b B H Br Hc -Hc d e -Br Bm Hm -Hm -Bm B H
铁磁材料的交流损耗磁滞损耗ph一反复磁化时，内部磁畴方向变化，磁畴之间摩擦发热而造成能量损耗一分析表明，磁滞损耗与磁场的交变频率、铁心B的体积V和磁滞回线所包围的面积成正比。·涡流损耗p。H一磁场变化时，在铁芯内与磁场垂直平面内产生蜗旋感应电动势和感应电流（涡流）一涡流会导致发热，产生功率损耗。·减小涡流损耗：-增加材料电阻率（硅钢）0105050一铁心用相互绝缘薄片叠成。R·涡流损耗与频率平方成比例北京交通大学电子与信息工程学院电路分析教研组13
北京交通大学 电子与信息工程学院 电路分析教研组 13 铁磁材料的交流损耗 • 磁滞损耗ph − 反复磁化时，内部磁畴方向变化，磁畴之间摩擦发热而造成能量损耗 − 分析表明，磁滞损耗与磁场的交变频率、铁心 的体积V和磁滞回线所包围的面积成正比。 • 涡流损耗pe − 磁场变化时，在铁芯内与磁场垂直平面内产生 蜗旋感应电动势和感应电流（涡流） − 涡流会导致发热，产生功率损耗。 • 减小涡流损耗： − 增加材料电阻率（硅钢） − 铁心用相互绝缘薄片叠成。 • 涡流损耗与频率平方成比例 B B
铁磁材料种类和应用·软磁材料（电磁铁、电机、变压器铁芯）-磁滞回线比较窄，容易磁化和退磁，磁滞损耗比较小。·硬磁材料（永磁铁）一磁滞回线较宽，磁滞特性明显，剩磁Br较大，矫顽力Hc较高。·矩磁材料（记忆器件，逻辑器件）一磁滞回线接近矩形，在很小的磁场作用下即可饱和，并在外磁场去掉后仍能保持状态（记忆性）。BBBHHH0北京交通大学电子与信思工程学院电路分析教研组14
北京交通大学 电子与信息工程学院 电路分析教研组 14 铁磁材料种类和应用 • 软磁材料 （电磁铁、电机、变压器铁芯） − 磁滞回线比较窄，容易磁化和退磁，磁滞损耗比较小。 • 硬磁材料（永磁铁） − 磁滞回线较宽，磁滞特性明显，剩磁Br较大，矫顽力Hc较高。 • 矩磁材料（记忆器件，逻辑器件） − 磁滞回线接近矩形，在很小的磁场作用下即可饱和，并在外磁场去掉 后仍能保持状态（记忆性）
第6章磁路和变压器·磁场概念·铁磁材料·磁路<<·变压器原理·实际变压器特性·其他类型变压器北京交通大学电子与信息工程学院电路分析教研组15
北京交通大学 电子与信息工程学院 电子与信息工程学院 电路分析教研组 电路分析教研组 15 第6章 磁路和变压器 • 磁场概念 • 铁磁材料 • 磁路 << • 变压器原理 • 实际变压器特性 • 其他类型变压器*