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铁芯对电流及永磁体的影响与其材料的运用

铁芯是具有高磁导率的一块磁性材料,用于限制和引导诸如电磁体、变压器、电动机、发电机、电感器、磁记录头和磁性组件的电气、机电和磁性装置中的磁场。它由铁磁金属或铁磁性化合物制成,相对于周围空气的高磁导率使得磁场线集中在芯材料中,磁场通常由围绕铁芯的导线的载流线圈产生。

 

使用电机铁芯可以极大地集中强度并增加由电流和永磁体产生的磁场的影响。设备的属性将在很大程度上取决于以下因素:铁芯的几何形状;磁路中的气隙的量;芯材料的性质;芯的工作温度;是否层压芯以减少涡流。

 

为了减少上述涡流损耗,大多数低频电力变压器和电感器使用由硅钢薄片的堆叠制成的层叠铁芯。铁芯材料中的层压硅钢由涂覆有绝缘层的薄铁片的堆叠制成,应当尽可能平行于磁通线。

 

绝缘层用作涡流的屏障,因此涡流只能在每个单个叠层的厚度内的窄回路中流动。由于涡流环路中的电流与环路的面积成比例,这防止大部分电流流动,从而将涡流减小到非常小的水平。

 

由于功耗与电流的平方成正比,因此将大芯断开成窄的叠片会大大降低功率损耗。由此可以看出,叠片越薄,涡流损耗越低。实心铁变压器铁芯内的涡流,使用与场平行的薄层压板制成芯,其间具有绝缘,减少了涡流。

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