Изобретение относится к области электротехники, в частности к магнитопроводам трансформаторов и реакторов различного назначения.
Изобретение относится к магнитопроводам, которые изготовлены из магнитомягких сплавов, имеющих высокую чувствительность магнитных свойств к термической обработке в магнитном поле.
Цель изобретения - магнитопровод из магнитомягкого сплава с аморфной структурой, который после термической обработки в продольном магнитном поле (фиг. 1) имеет высокий коэффициент прямоугольности петли магнитного гистерезиса, Кп>0,9, а после отжига в поперечном магнитном поле магнитопровод имеет низкий коэффициент прямоугольности петли магнитного гистерезиса, Кп<0,05. При этом Кп=Br/B800, где Br - остаточная магнитная индукция, B800 - магнитная индукция при напряженности магнитного поля 800 А/м.
Одним из условий применения магнитопровода в трансформаторах и реакторах является низкая величина магнитострикции насыщения. Низкую магнитострикцию можно получить в магнитопроводе, изготовленном из сплава на основе кобальта, содержащего железо, марганец, кремний и бор. В качестве прототипа [1] выбран магнитопровод, изготовленный из ленты аморфного сплава, состав которого определяется формулой
(Co1-x-y-zFexNiyMnz)100-a-b-cMaSibBc,
где М - по крайней мере один элемент из группы Nb, Cr, Мо, индексы имеют следующие значения: 0<а≤6, 13≤b≤16, 7≤с≤10, 0<х≤0,1, 0≤у≤0,2, 0≤z≤0,13, 18<а+b+с<32, 18≤b+с≤30, при этом коэффициент прямоугольности петли магнитного гистерезиса в магнитопроводе Br/Bs≥ 0,8, a Bs=0,5-0,8 Тл.
Степень прямоугольности петли магнитного гистерезиса тесно связана с величиной константы магнитной анизотропии Кu, наведенной в процессе термомагнитной обработки в продольном магнитном поле. При этом чем выше величина Кu, тем больше Кп=Вr/B800.
Для получения магнитопровода с высокой степенью прямоугольности петли магнитного гистерезиса, Кп>0,9, предлагается использовать сплав с аморфной структурой, в котором содержание железа находится в интервале 1,65-5 ат.%. Это позволяет поддерживать на высоком уровне магнитную индукцию насыщения. Железо и марганец в сумме должны составлять 4-8 ат.%, чтобы магнитострикция насыщения была близка к нулю. Для увеличения константы наведенной магнитной анизотропии содержание кремния должно находиться в интервале 2-8 ат.%. Кремний и бор в сумме должны составлять 16-24 ат.%, чтобы сохранить достаточно высокую магнитную индукцию насыщения. Таким образом, предлагается магнитопровод, выполненный витым из ленты магнитомягкого аморфного сплава, содержащего кобальт, железо, марганец, кремний и бор, отличающийся тем, что сплав содержит компоненты при следующем соотношении, ат.%: железо 1,65-5, сумма железа и марганца 4-8, кремний 2-8, сумма кремния и бора 16-24, кобальт - остальное, при этом в магнитопроводе отношение Вr/B800 больше 0,9, где Вr - остаточная магнитная индукция, B800 - магнитная индукция при напряженности магнитного поля 800 А/м.
Магнитопровод, изготовленный из сплава с содержанием компонентов, обеспечивающим высокую константу наведенной магнитной анизотропии Кu, после отжига в поперечном магнитном поле имеет низкий коэффициент, Кп<0,05, и близкое к единице отношение максимальной магнитной проницаемости μmax к начальной магнитной проницаемости μн. Поэтому предлагается магнитопровод, выполненный витым из ленты магнитомягкого аморфного сплава, содержащего кобальт, железо, марганец, кремний и бор, отличающийся тем, что сплав содержит компоненты при следующем соотношении, ат. %: железо 1,65-5, сумма железа и марганца 4-8, кремний 2-8, сумма кремния и бора 16-24, кобальт - остальное, при этом в магнитопроводе отношение Вr/B800 меньше 0,05, где Вr - остаточная магнитная индукция, B800 - магнитная индукция при напряженности магнитного поля 800 А/м.
На чертеже изображен ленточный магнитопровод в продольном магнитном поле H∥ и поперечном магнитном поле H┴.
Пример. В индукционной вакуумной печи выплавляли сплавы на основе кобальта, содержащие железо, марганец, кремний и бор. Разливку расплава производили на установке "Сириус 150/0.02М". Толщина полученной аморфной ленты составляла 25-30 мкм. Ленту сматывали в тороидальные магнитопроводы с наружным диаметром 32 мм, внутренним диаметром 20 мм и высотой 10 мм. Затем магнитопроводы отжигали при оптимальной температуре. В процессе отжига и охлаждения магнитопроводы находились в поперечном или продольном магнитном поле (фиг. 1). В таблице 1 представлен химический состав приготовленных сплавов, а в таблице 2 приведены результаты измерения после отжига в продольном H∥ и поперечном магнитном поле H┴ коэффициента прямоугольности петли магнитного гистерезиса Кп= Вr/B800, величины магнитной индукции B800 при напряженности магнитного поля 800 А/м и отношения μmax/μн. Из таблицы следует, что предложенные сплавы обладают достаточно высокой магнитной индукцией B800 более 0,9 Тл. Магнитопроводы после отжига в продольном магнитном поле имеют высокий коэффициент прямоугольности петли магнитного гистерезиса, Кп>0,9, а после отжига в поперечном магнитном поле получилась низкая остаточная магнитная индукция, Кп<0,05, и высокая степень линейности кривой намагничивания, μmax/μн<1,15.н
название | год | авторы | номер документа |
---|---|---|---|
МАГНИТНЫЙ СПЛАВ НА ОСНОВЕ КОБАЛЬТА | 2000 |
|
RU2187573C2 |
МАГНИТОПРОВОД | 1998 |
|
RU2149473C1 |
МАГНИТОПРОВОД | 1996 |
|
RU2115968C1 |
МАГНИТОМЯГКИЙ АМОРФНЫЙ СПЛАВ | 1996 |
|
RU2098505C1 |
МАГНИТОМЯГКИЙ АМОРФНЫЙ СПЛАВ НА ОСНОВЕ ЖЕЛЕЗА | 1991 |
|
RU2009257C1 |
МАГНИТОПРОВОД | 1993 |
|
RU2038638C1 |
ТРАНСФОРМАТОР | 1992 |
|
RU2041513C1 |
ЛЕНТОЧНЫЙ СЕРДЕЧНИК ДЛЯ РАБОТЫ В СЛАБЫХ МАГНИТНЫХ ПОЛЯХ И СПОСОБ ЕГО ПРОИЗВОДСТВА | 1992 |
|
RU2009248C1 |
МАГНИТНЫЙ СПЛАВ НА ОСНОВЕ КОБАЛЬТА И СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА ЛЕНТЫ ИЗ НЕГО | 1992 |
|
RU2009249C1 |
МАГНИТНЫЙ СПЛАВ И МАГНИТОПРОВОД ИЗ ЭТОГО СПЛАВА | 1995 |
|
RU2117714C1 |
Изобретение относится к области электротехники, в частности к магнитопроводам трансформаторов и реакторов различного назначения. Изобретение относится к магнитопроводам, изготовленным из магнитомягких сплавов, для которых характерна высокая чувствительность магнитных свойств к термической обработке в магнитном поле. Предложен магнитопровод, выполненный витым из ленты магнитомягкого аморфного сплава, содержащего кобальт, железо, марганец, кремний и бор, отличающийся тем, что сплав содержит компоненты при следующем соотношении, ат.%: железо 1,65-5, сумма железа и марганца 4-8, кремний 2-8, сумма кремния и бора 16-24, кобальт -остальное, при этом в магнитопроводе отношение Br/B800 больше 0,9 или это отношение меньше 0,05, где Br - остаточная магнитная индукция, B800 - магнитная индукция при напряженности магнитного поля 800 А/м. Техническим результатом изобретения является получение высокого коэффициента прямоугольности петли магнитного гистерезиса Кп>0,9 после термической обработки и низкого после отжига Кп<0,05. 2 с.п. ф-лы, 2 табл., 1 ил.
Железо - 1,65-5
Сумма железа и марганца - 4-8
Кремний - 2-8
Сумма кремния и бора - 16-24
Кобальт - Остальное
при этом в магнитопроводе отношение Вr/B800 больше 0,9, где Br - остаточная магнитная индукция, B800 - магнитная индукция при напряженности магнитного поля 800 А/м.
Железо - 1,65-5
Сумма железа и марганца - 4-8
Кремний - 2-8
Сумма кремния и бора - 16-24
Кобальт - Остальное
при этом в магнитопроводе отношение Br/B800 меньше 0,05, где Br - остаточная магнитная индукция, B800 - магнитная индукция при напряженности магнитного поля 800 А/м.
US 5114503, 19.05.1992 | |||
Устройство для охлаждения водою паров жидкостей, кипящих выше воды, в применении к разделению смесей жидкостей при перегонке с дефлегматором | 1915 |
|
SU59A1 |
МАГНИТОПРОВОД | 1996 |
|
RU2115968C1 |
US 4473417, 25.09.1984 | |||
Прессформа для изготовления цоколей радиоламп | 1949 |
|
SU84138A1 |
Авторы
Даты
2002-09-27—Публикация
2000-10-17—Подача