Получение магнитопроводов из ферритов и магнитодиэлектриков

Реферат по дисциплине «Технология деталей радиоэлектронных средств»

Студент: Юдин Андрей Михайлович

Московский государственный институт радиотехники, электроники и автоматики (технический университет)

Москва 2004

Общие сведения о магнитопроводах

Магнитопроеодом называется деталь или комплект деталей, предназначенных для прохождения с определенными потерями магнитного потока, возбуждаемого электрическим током в обмотках намоточных изделий.

Магнитопроводы являются составными частями схемотехнических элементов РЭА: трансформаторов, дросселей, магнитных головок, фильтров, контуров, запоминающих устройств и др. Форма деталей,

Рис. 1

образующих магнитопровод, а также вид и физические свойства материалов, используемых для их изготовления, обусловлены назначением и конструктивными особенностями схемного элемента. По этим признакам магнитопроводы разделяют на три группы: пластинчатые, ленточные и формованные.

Пластинчатые магнитопроводы представляют собой пакеты, собранные из штампованных плоских пластин. Они бывают двух типов (рис. 1): броневые (а) и стержневые (б).

Рис. 2

Ленточные магнитопроводы имеют форму круглых (рис. 2, а) или прямоугольных со скругленными углами колец (рис. 2, б), полученных спиральной навивкой на оправку одной ленточной заготовки или П-образной гибкой нескольких предварительно нарезанных полос. Во втором случае кольца получаются разъемными с плоскостью разреза (рис. 2, в). Неразрезные ленточные магнитопроводы характеризуются лучшими магнитными характеристиками по сравнению с разрезными ленточными и пластинчатыми, так как в последних неизбежны воздушный зазор и частичное замыкание торцов. Однако неразрезные ленточные магнитопроводы имеют следующие недостатки: сложность и большая трудоемкость намоточных работ. Достоинством разрезных ленточных магнитопроводов является то, что катушки для них можно изготавливать на обычных намоточных станках.

Формованные магнитопроводы состоят из одной или нескольких монолитных объемных деталей, изготовленных из порошкообразных магнитодиэлектриков или ферритов с использованием керамической технологии (формование и спекание).

Рис. 3

Формованные магнитопроводы нашли широкое применение в высокочастотных устройствах РЭА. На рис. 3 дан пример броневого магнитопровода из магнитодиэлектрика: а — с замкнутой; б — с разомкнутой магнитной цепью (1 — подстроечник, 2 — верхняя чашка, 3 — нижняя чашка). На рис. 4 приведены некоторые образцы магнитопроводов из ферритов: рис. 4, а и б — замкнутый П-образный прямоугольного сечения; рис. 4, в и г — замкнутый П-образный круглого сечения, рис. 4, д — О-образный; рис. 4, е — Г-образный, рис. 4, ж — Е-образный; рис. 4, з — магнитной головки.

Рис. 4

Методы достижения качества магнитопроводов

Магнитопроводы должны иметь высокую магнитную проницаемость, незначительную коэрцитивную силу, стабильные магнитные характеристики в рабочем диапазоне температур и во времени, минимальные потери на гистерезис, рассеивание и вихревые токи, устойчивость к посторонним механическим воздействиям.

Соответствие физических свойств магнитопривода этим требованиям достигается, прежде всего, выбором магнитного материала и построением ТП. При переработке магнитных материалов в детали магнитопроводов исходные магнитные свойства их изменяются под тепловым и силовым воздействием инструментов и технологических сред. По этой причине в ТП изготовления включают ряд операций по контролю и восстановлению магнитных свойств деталей магнитопроводов, а условия выполнения операций формообразования подбирают с расчетом на то, чтобы минимально воздействовать на изменения этих свойств.

В качестве магнитных материалов используют электротехническую сталь, железоникелевые сплавы, магнитодиэлектрики и ферриты. Электротехнические стали и пермаллои применяют в виде горячекатанного и холоднокатанного проката в листах и рулонах толщиной 0,04—0,5 мм. Горячекатанные стали используют в магнитопроводах, работающих на низких частотах, а холоднокатанные — в магнитопроводах с повышенными магнитными характеристиками. Железоникелевые сплавы (пермаллои) характеризуются в 10—20 раз большей магнитной проницаемостью в слабых магнитных полях по сравнению с электротехнической сталью. Высоконикелевые пермаллои (72—80% никеля) марок 79НМ, 80НХС и другие используют для изготовления сердечников малогабаритных дросселей и трансформаторов низкой частоты, магнитных головок и др. Низконикелевые пермаллои (30—50% никеля) марок 38НС, 45Н, 50Н, 50НХС и другие применяют для изготовления магнитопроводов силовых трансформаторов и дросселей, магнитных головок и др.

Электротехнические стали и пермаллои характеризуются малым удельным электрическим сопротивлением (10-7 — 10-6 Ом*м). Использование их в магнитопроводах, работающих на высоких частотах, не представляется возможным из-за больших потерь на вихревые токи, возрастающих пропорционально квадрату частоты. Для магнитопроводов, работающих на высоких частотах, используют магнитодиэлектрики, которые состоят из зерен магнитного материала, разделенных диэлектриком. По сравнению с металлическими магнитными материалами они характеризуются более высоким электрическим сопротивлением (10-3 — 1 Ом*м). В качестве магнитопроводов из магнитодиэлектриков берут карбонильное железо (высокодисперсный порошок, состоящий в основном из частиц сферической формы), альсифер (магнитомягкий сплав с высокой магнитной проницаемостью, содержащий около 9,5% кремния и 5,5% алюминия, остальное — железо; ГОСТ 22187—76) и пермаллои.

Основные достоинства магнитодиэлектриков: малые потери на вихревые токи, стабильные магнитные характеристики в рабочем интервале температур и во времени. К числу недостатков следует отнести небольшую магнитную проницаемость (1,26*10-5 — 7,53*10-6 Гн/м) на радиочастотах, что ограничивает возможность повышения добротности различных индуктивных элементов. Для работы с малыми потерями на высоких частотах до нескольких десятков мегагерц используют магнитные материалы керамического типа, ферриты, получаемые спеканием при высокой температуре смеси окислов железа с окислами никеля, цинка, марганца, магния, меди или другого двухвалентного металла. Ферриты характеризуются высокой магнитной проницаемостью (1,26*10-5 — 2,52*10-3 Гн/м) и удельным электрическим сопротивлением (1 — 105Ом*м).

Рекомендуем скачать другие рефераты по теме: тесты онлайн, реферат на тему система.





1  2  3  4 | Следующая страница реферата