稀土永磁同步電機(jī)之鐵磁材料的分類(lèi)

在無(wú)外加磁場(chǎng)時(shí)，鐵磁材料就已經(jīng)達(dá)到一定程度的磁化，稱(chēng)為自發(fā)磁化。自發(fā)磁化分成許多小區(qū)域，這些小區(qū)域稱(chēng)為磁疇。一個(gè)磁疇的體積大約為10一15m "，每個(gè)磁疇內(nèi)大約有10 , 5個(gè)原子，這些原子的磁矩是按同一方向排列的。未經(jīng)磁化的鐵磁材料中，各磁疇自發(fā)磁化的取向是雜亂的，磁矩相互抵消，整個(gè)材料不顯示磁性。當(dāng)施加外磁場(chǎng)時(shí)，磁疇的磁矩就轉(zhuǎn)向外磁場(chǎng)方向，顯示很強(qiáng)的磁性。

目前鐵磁材料大體上可分成3類(lèi)：軟磁材料、永磁材料和其他磁功能材料。軟磁材料的特點(diǎn)是磁導(dǎo)率高、矯頑力低，大量用于制造電機(jī)、變壓器以及其他電磁裝置的鐵心，常用的有硅鋼片、純鐵和軟磁鐵氧體等；其他磁功能材料包括磁光材料、磁電阻材料、磁敏感材料、磁致伸縮材料、磁記錄材料、磁制冷材料、電磁波吸收材料、磁致形狀記憶合金、磁性薄膜、微波磁性材料、磁性液體、磁流變體等。隨著材料科學(xué)的發(fā)展，新型的磁功能材料將不斷涌現(xiàn)。永磁材料是具有高剩磁、高矯頑力的磁性材料，一經(jīng)充磁，便可為外部磁路提供穩(wěn)定的磁場(chǎng)，在電磁裝置中可代替勵(lì)磁繞組，應(yīng)用非常廣泛。

二、常用的磁學(xué)單位制

在電磁學(xué)中，曾經(jīng)采用過(guò)多種單位制，目前常用的單位制有兩種：高斯單位制和國(guó)際單位制。高斯單位制是最初使用較多的單位制，其缺點(diǎn)是其中的電學(xué)量單位都不是實(shí)際單位。國(guó)際單位制在1 96 。年由第n屆國(guó)際計(jì)量大會(huì)通過(guò)作為全世界統(tǒng)一的單位制，把米、千克、秒和安培等作為基本單位。目前，國(guó)際單位制已經(jīng)取得了世界各國(guó)的公認(rèn)，絕大多數(shù)國(guó)家都已經(jīng)完成了向國(guó)際單位制的過(guò)渡。但在磁學(xué)領(lǐng)域，特別是磁學(xué)的工程應(yīng)用領(lǐng)域，由于傳統(tǒng)習(xí)慣以及高斯、奧斯特這兩個(gè)單位的大小對(duì)實(shí)際應(yīng)用比較合適，高斯單位制仍然應(yīng)用較多。鑒于此，本書(shū)給出了國(guó)際單位制和高斯單位制中磁學(xué)單位的對(duì)照，見(jiàn)表2一1。

• 磁材料的主要性能參數(shù)  

鐵磁材料的磁滯回線

在鐵磁材料中，磁感應(yīng)強(qiáng)度B與外加磁場(chǎng)強(qiáng)度H的函數(shù)關(guān)系非常復(fù)雜，B的變化落后于H的變化，這種現(xiàn)象稱(chēng)為磁滯，用磁滯回線描述。如圖2一2所示，將鐵磁材料置于交流磁場(chǎng)中進(jìn)行周期性磁化，當(dāng)H從零開(kāi)始增加到Hm時(shí)，B相應(yīng)地增加到Bm，然后逐漸減小H , B將沿曲線ab下降。 H下降到零后，反方向增加H到一Hm , B沿bcd變化到一Bm ,再逐漸減小H的絕對(duì)值，B沿著曲線de變化。當(dāng)H為零后，再增加H到Hm，則B沿efa增加到Bm，如此反復(fù)磁化，就得到如圖2一2所示的B一H閉合曲線，稱(chēng)為磁滯回線。在外加磁場(chǎng)交變的最初幾個(gè)周期內(nèi)，所得到的磁滯回線雖然接近，但并不相同，經(jīng)過(guò)多次反復(fù)磁化后，磁滯回線趨于穩(wěn)定。磁滯回線的面積與最大磁場(chǎng)強(qiáng)度Hm有關(guān)，Hm越大，面積越大。當(dāng)月m達(dá)到或超過(guò)材料的飽和磁化強(qiáng)度時(shí)，磁滯回線面積最大，磁能積最高，磁性能最穩(wěn)定。面積最大的磁滯回線稱(chēng)為飽和磁滯回線。

根據(jù)磁滯回線形狀的不同，可將鐵磁材料分為軟磁材料和永磁材料。磁滯回線窄的為軟

磁材料，磁滯回線寬的為永磁材料。