Общие положения
Магнитопроводом называется деталь или комплектдеталей, предназначенных для прохождения с определенными потерями магнитногопотока, возбуждаемого электрическим током в обмотках намоточный изделий.
Магнитопроводы являются составными частямисхемотехнически элементов РЭА: трансформаторов, дросселей, магнитных головок,фильтров, контуров, запоминающих устройств и др. Форма деталей
/>
/>
Рис. 12.1
образующих магнитопровод, а также вид и физическиесвойства материалов, используемых для их изготовления, обусловлены назначением;конструктивными особенностями схемного элемента. По этим признакаммагнитопроводы разделяют на три группы: пластинчатые, лентные и формованные.
Пластинчатые магнитопроводы представляют собой пакеты,собранные из штампованных плоских пластин. Они бывают двух типов (рис. 12.1):броневые (а) и стержневые (б).
/>
/>
Ленточные магнитопроводы имеют форму круглых (рис. 12.2, а) или прямоугольных со скругленными углами колец (рис. 12.2, б ) полученныхспиральной навивкой на оправку одной ленточной заготовки или П-образной гибкойнескольких предварительно нарезанных полос. Во втором случае кольца получаютсяразъемными с плоскостью разреза (рис. 12.2, в). Неразрезные ленточныемагнитопроводы характеризуются лучшими магнитными характеристиками по сравнениюс раз-резными ленточными и пластинчатыми, так как в последних неизбежнывоздушный зазор и частичное замыкание торцов. Однако неразрезные ленточныемагнитопроводы имеют следующие недостатки: сложность и большая трудоемкостьнамоточных работ. Достоинством разрезных ленточных магнитопроводов является то,что катушки для них можно изготавливать на обычных намоточных станках.
Формованные магнитопроводы состоят из одной илинескольких монолитных объемных деталей, изготовленных из порошкообразныхмагнитодиэлектриков или ферритов с использованием керамической технологии(формование и спекание).
Формованные магнитопроводы нашли широкое применение ввысокочастотных устройствах РЭА. На рис. 12.3 дан пример броневогомагнитопровода из магнитодиэлектрика: а — с замкнутой; б — с разомк- нутоймагнитной цепью (/ — подстроечник, 2 — верхняя чашка, 3 — нижняя чашка). Нарис. 12.4 приведены некоторые образцы магнитопроводов из ферритов: рис. 12.4,а_и б — замкнутый П-образный прямо угольного сечения; рис. 12.4, в и г—замкнутый П-образный круглого сечения, рис. 12.4, д — О-образный; рис. 12.4, е— Г-образный, рис. 12.4, ж — Е-образный; рис. 12.4, з.— магнитной головки.
Технологические методы достижения заданных физическихсвойств, точности размеров и качества поверхности магнитопроводов
Магнитопроводы должны иметь высокую магнитнуюпроницаемость, незначительную коэрцитивную силу, стабильные магнитныехарактеристики в рабочем диапазоне температур и во времени, минимальные потерина гистерезис, рассеивание и вихревые токи, устойчивость к посторонниммеханическим воздействиям.
Соответствие физических свойств магнитопровода этимтребованиям достигается, прежде всего, выбором магнитного материала ипостроением ТП. При переработке магнитных материалов в детали магнитопроводовисходные магнитные свойства их изменяются под тепловым и силовым воздействиеминструментов и технологических сред. По этой причине в ТП изготовления включаютряд операций по контролю и восстановлению магнитных свойств деталеймагнитопроводов, а условия выполнения операций формообразования подбирают срасчетом на то, чтобы минимально воздействовать на изменения этих свойств.
В качестве магнитных материалов используютэлектротехническую сталь, железой никелевые сплавы, магнитодиэлектрики иферриты. Электротехнические стали, и пермаллои применяют в виде горячекатанногои холоднокатанного проката на листах и рулонах толщиной 0,04—0,5 мм.Горячекатаные стали используют в магнитопроводах, работающих на низкихчастотах, а холоднокатаные — в магнитопроводах с повышенными магнитнымихарактеристиками. Железоникелевые сплавы (пермаллои) характеризуются в 10—20раз большей магнитной проницаемостью в слабых магнитных полях по сравнению сэлектротехнической сталью. Высоконикелевые пермаллои (72—80% никеля) марок79НМ, 80НХС и другие используют для изготовления сердечников малогабаритныхдросселей и трансформаторов низкой частоты, магнитных головок и др.Низконикелевые пермаллои (30—50% никеля) марок 8НС, 45Н, 50Н, 50НХС и другиеприменяют для изготовления магнитопроводов силовых трансформаторов и дросселей,магнитных головок и др.
Электротехнические стали и пермаллои характеризуютсямалым удельным электрическим сопротивлением (10-7—10-6Ом'М). Использование их вмагнитопроводах, работающих на высоких частотах, не представляется возможнымиз-за больших потерь на вихревые токи, возрастающих пропорционально квадратучастоты. Для магнитопроводов, работающих на высоких частотах, используютмагнитодиэлектрики, которые состоят из зерен магнитного материала, разделенныхдиэлектриком. По сравнению с металлическими магнитными материалами они характеризуютсяболее высоким электрическим сопротивлением (10-3—1 Ом-м). В качествемагнитопроводов 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 122187—76) ипермаллои.
Основные достоинства магнитодиэлектриков: малые потерина вихревые токи, стабильные магнитные характеристики в рабочем интервалетемператур и во времени. К числу недостатков следует отнести небольшуюмагнитную проницаемость (1,26·10-5 — 7,53·10~б Гн/м) на радиочастотах, чтоограничивает возможность повышения добротности различных индуктивных элементов.Для работы с малыми потерями на высоких частотах до нескольких десятковмегагерц используют магнитные материалы керамического типа, ферриты, получаемыеспеканием при высокой температуре смеси окислов железа с окислами никеля,цинка, марганца, магния, меди или другого двухвалентного металла. Ферритыхарактеризуются высокой магнитной проницаемостью (1,26·10-5 — 2,52 • 10ֿ³ Гн/м) и удельным электрическим сопротивлением (1- 105 Ом•м)
Для обеспечения требуемой точности и формы и размеровпри изготовлении пластинчатых магнитопроводов с заданной шероховатостьюповерхности используют штамповку, обработку резанием и физико-химическиеметоды. При штамповке и обработке резанием в поверхностных слоях материала врезультате силового воздействия инструмента кристаллы правильной формы, характерныедля исходного материала, разрушаются и ориентируются в направлении движенияинструмента. В результате ухудшаются характеристики магнитопроводов, например,магнитная проницаемость уменьшается, а коэрцитивная сила увеличивается. Длявосстановления магнитных характеристик материала проводят отжиг, вызывающийрекристаллизацию материала.
При изготовлении разрезных ленточных магнитопроводовразрезание является одной из ответственных операций. Отклонение режимов этойоперации от оптимальных может привести к появлению короткозамкнутых витков инаклепу, в результате возрастут потери на вихревые токи. Разрезаниемагнитопроводов осуществляют различными способами, например, фрезерованием,абразивным кругом, электроискровой обработкой и т. д. При фрезеровании поверхностьразреза получается неровной, а витки магнитопровода оказываютсякороткозамкнутыми. Кроме того, имеет место наклеп и изменение ориентации зерен вместе разреза. Разрезание магнитопроводов абразивным кругом (шероховатостьобработанной поверхности Rа 1,25 мкм) и электроискровой обработкой (Rz 20 мкм)дают лучшие результаты. После разрезания абразивным кругом отпадаетнеобходимость применения последующего шлифования. Электроискровая обработкапозволяет избежать механического воздействия на магнитопровод и замыканиеотдельных его витков. Поверхностный слой, в котором в результате тепловоговоздействия происходит изменение ориентации зерен до глубины 0,05—0,08, мм, удаляетсяпри последующем шлифовании торцов магнитопровода.
Точность размеров, формы и качество поверхностиформованных магнитопроводов обеспечивается точностью размеров и шероховатостьюповерхности оформляющей полости пресс-форм. Магнитные характеристикиформованных магнитопроводов обеспечиваются качеством порошка магнитногоматериала и материала диэлектрической связи. Количество связки при изготовлениимагнитопроводов должно быть по возможности минимальным, так как ее увеличениерезко снижает магнитную проницаемость магнитопровода и увеличиваетдиэлектрические потери. Формовочная смесь на основе полистирола обладаетхорошей текучестью, поэтому ее используют для изготовления сложных по формемагнитопроводов. Магнитная проницаемость формованных магнитопроводов зависит отих плотности, которая обеспечивается выбором давления при прессовании. С увеличениемдавления прессования магнитная проницаемость возрастает до определенногозначения для данного типа магнитного материала. При дальнейшем увеличениидавления прессования возрастают потери на гистерезис, так как имеет местопластическая деформация феррочастиц, возрастает электропроводность и потери навихревые токи из-за разрушения изоляционной пленки вокруг феррочастиц.
Оптимальное давление прессования длямагнитодиэлектриков лежит в интервале 600— 1000 МПа, а для ферритов — 80-200МПа. Продолжительность выдержки под нагрузкой не влияет на плотность магнитногоматериала. Обеспечение равномерной плотности магнитного материала в формованноммагнитопроводе осуществляется прессованием в пресс-формах с двойным давлениемсверху и снизу. Кроме того, в магнитопроводах из ферритов в случаенеравномерной плотности при последующем спекании возникают значительныевнутренние напряжения, вызывающие коробление и растрескивание. Для исключения растрескиваниямагнитопроводов из ферритов проводят следующие технологические мероприятия: передспеканием нагревом из них удаляют связку; при спеканий скорость подъематемпературы ограничивают 200—300 К/ч из-за быстрого испарения оставшейся связки;после выдержки при температуре спекания требуется медленное охлаждение соскоростью 50—100-.К/Ч.
Магнитопроводы с одинаковыми магнитнымихарактеристиками могут быть получены только при одинаковой температуре по всейрабочей зоне печи. Температурный режим поддерживается с точностью ±5 Кавтоматическим регулированием.
Технологические маршруты изготовления пластинчатыхмагнитопроводов и содержание основных операций
Типовой ТП изготовления пластинчатых магнитопроводоввключает следующие основные операции: контроль материала на соответствиетехническим условиям, резка материала на ленты (полосы) требуемой ширины,вырубка пластин магнитопровода, снятие заусенцев, правка пластинмагнитопровода, отжиг, изоляция пластин, сборка пакета.
Контроль материала на соответствие техническимусловиям. При поставке исходный материал контролируют по магнитной проницаемостии коэрцитивной силе.
Резка материала на ленты (полосы) требуемой шириныпроизводится многодисковыми, гильотинными или роликовыми ножницами. Правильныйраскрой материала, как было рассмотрено в гл. 4, дает большую экономиюматериала и снижает себестоимость выпускаемых изделий. Большое внимание уделяютполучению прямолинейных кромок ленты (полосы особенно при безотходном раскрое, напримерП-образных (рис. 12.5, а) и Ш-образных пластин (рис. 12.5, б).
Вырубка пластин магнитопровода производится штампамина прессах и является формообразующей операцией. При износе режущих кромокштампа на пластинах магнитопроводов появляются заусенцы, которые могут привестик замыканию отдельных пластин, и пакета в целом. В результате уменьшаетсякоэффициент заполнения пакета, и возрастают потери, на вихревые токи. Зазормежду матрицей и пуансоном штампа влияет на размер заусенцев. Например, дляполучения заусенцев не более 0,005 мм зазоры между пуансоном и матрицей должныбыть менее 0,002 мм. Для повышения стойкости штампов матрицы изготавливают изтвердого сплава. Для получения высокой производительности применяютштампы-автоматы, оснащенные устройствами для автоматического удаленияотштампованных пластин.
Снятие заусенцев осуществляют шлифованием,вальцеванием, электрополированием, виброгалтовкой. Наиболее час- то заусенцыудаляют шлифованием. Пластину пропускают между вращающимися с разной частотойрезиновым и абразивным кругом. При вальцевании пластины пропускают между двумя закаленнымистальными валками. Заусенцы снимаются за счет их сминания и обламывания, В этомслучае производится" также правка пластин. Удаление заусенцев электрополированиемобеспечивает повышение магнитной проницаемости на 10—12% и снижение потерь нагистерезис на 10—15%, что связано с удалением по-
/>
верхностного слоя металла с краев пластин, где имеетместо наклеп после штамповки. Удаление заусенцев в виброгалтовочных установкахпроизводят на частоте 100 Гц с амплитудой колебаний 4—6 мм в среде электрокорундазернистостью 3-5 мкм.
Перспективным способом удаления заусенцев являетсяультразвуковой в абразивной среде с наложением статического давления. Пластиныпогружают в ванну с абразивной суспензией, в которой возбуждаются ультразвуковыеколебания частотой 18 кГц. Повышенное статическое давление в ультразвуковойванне создается сжатым воздухом или азотом (0,4— -0,5 МПа).
После резки, вырубки и удаления заусенцев пластиныобезжиривают в бензине и ацетоне, чередуя обезжиривание в каждой жидкости ссушкой на воздухе. Хорошие результаты дает ультразвуковая очистка (промывка)пластин.
Правка пластин магнитопровода осуществляется дляуст-ранения их деформации в результате штамповки. Пластины правят, пропускаячерез рихтующие вальцы, или на эксцентриковых прессах штампами с плоскимишлифованными рабочими частями. Обычно установка с рихтующими вальцами изачищающим абразивным кругом (для снятия заусенцев) объединяется соштампом-автоматом в один автоматически действующий агрегат. Перед отжигомпластины обезжиривают ацетоном или бензином, припудривают окисью магния илиокисью алюминия, не допускающими снижения магнитных свойств и спекания пластин.
Отжиг. Пластины магнитопровода подвергаютмежоперационному и окончательному отжигу. Межоперационный отжиг осуществляютдля повышения пластических свойств материала, а окончательный — для получениямагнитных свойств, присущих данному материалу. Режимы отжига представлены втабл. 12.1 и 12.2. После окончательного отжига на контрольных образцах измеряютмагнитную проницаемость, которая является критерием качества отжига. Призначительном разбросе параметров производят повторный отжиг.
Изоляция пластин. Наиболее распространенными способамиизоляции пластин являются оксидирование и фосфатирование, а также лакирование.Фосфатирование обеспечивает более высокие механические и электроизоляционныесвойства, чем лакиробание и оксидирование. Прогрессивным является образованиетермостойкого изоляционного слоя на металлургическом заводе в процессеизготовления листового магнитного материала.
Сборка пакета состоит из набора пластин в пакет и ихскрепления. Различают два способа набора пластин: вперекрышку и встык. Наборпластин осуществляется вручную или автоматически. Сборку встык применяют в томслучае, когда необходимо иметь воздушный зазор в магнитопроводе, например, вдросселях. Зазор (0,05—0,10 им) регулируют количеством бумажных прокладок междупластинами. В ряде случаев для повышения коэффициента заполнения осуществляютобжатие пакета на прессе давлением 2—5 МПа, но при этом могут ухудшатьсямагнитные характеристики магнитопровода (возможно увеличение потерь на вихревыетоки вследствие частичного разрушения изоляционных слоев). Собранный пакетскрепляют изолированными шпильками, болтами или обжимными скобами.
Таблица 12.2. Режимы окончательного отжига магнитопроводовМатериал Среда Режимы отжига; магнитопровода ОТЖИГА Температура, К
Время
выдержки, ч Скорость охлаждения, К/ч Электротехнические стали Вакуум 133·10-4 Па или водород 1373—1423 4-6 не более 50 (до 673 К) Пермаллои 45Н, 50Н, 79НМ, 50НП Вакуум 133·10-3 Па или водород 1373—1423
3—6
1 не более 200 (до 873 К) не менее 673 (от 873 до 473 К) 80 НХС 1373—1423 3—6 не более 200 (до 673-773 К); не менее 400 -(от -673 да 7-73 К)"
Технологические маршруты изготовления ленточныхмагнитопроводов и содержание основных операций.
Типовой ТП изготовления ленточных витыхмагнитопроводов включает следующие операции: контроль материала на соответствиетехническим условиям, резка материала на ленты требуемой ширины, обезжириваниеленты, снятие заусенцев, промывка и обезжиривание, нанесение изоляции, навивкамагнитопроводов, отжиг, пропитка магнитопроводов. Для разрезных магнитопровододдополнительно проводят разрезание и обработку торцов магнитопроводов. Рассмотримособенности ТП изготовления ленточных магнитопроводов. Ряд операций при этомвыполняют так же, как и для пластинчатых магнитопроводов и в настоящемпараграфе не рассматривается.
Нанесение изоляции и навивка магнитопровода. Наиболеераспространенным способом нанесения изоляции на ленту является электрофорез,при этом могут быть использованы суспензии на основе двуокиси кремния (растворкремниевой кис-лоты в ацетоне), окиси магния (раствор окиси магния вчетыреххлористом углероде), окиси алюминия (раствор каолина в воде) и т. д.
Большое распространение получила суспензия на основедвуокиси кремния, позволяющая получить качественный изоляциояный слой толщиной5—10 мкм. На рис. 12.6 представлена схема установки для навивки ленточногомагнитопроведа с одновременным нанесением изоляции методомэлектрофоре-за:1—рулон обезжиренной и зачищенной ленты; 2—ванна с суспензией; 3— мешалки; 4— катоды; 5 — сушильная камера; 6 — оправка для навивкимагнитопровода. Толщина и плотность изоляционного слоя определяются режимомнавивки, зависящим от концентрации суспензии, скорости прохождения ленты иплотности тока. Число витков магнитопровода контролируется счетчиком.
/>
Рис. 12.6
Пропитка магнитопроводов проводится с целью улучшенияих жесткости и влагостойкости. Широкое применение получила циклическаяпропитка, например компаундом КГДС лаком 321 или клеем БФ-4 в специальнойустановке с применением вакуума и избыточного давления, при чередовании которыхобеспечивается качественная пропитка магнитопроводов. Затем для полимеризациипропиточного состава магнитопровод подвергают нагреву.
Разрезание магнитопровода на две половиныосуществляется электроискровой или абразивной обработкой, или другими методами.
Шлифование торцов магнитопровода производится дляудаления неровностей, полученных при разрезании, и уменьшения зазоров присборке двух половин магнитопровода. В рядеслучаев торцы магнитопроводовпритирают. С-образные ленточные магнитопроводы получают гибкой: ленту режут наотрезки различной длины и собирают в определенном порядке в пакет, которыйзатем изгибают в специальном приспособлении.
Типовой ТП изготовления гнутых магнитопроводоввключает следующие основные операции: контроль материала на соответствиетехническим условиям, резка материала на ленты требуемой ширины, обезжириваниеленты, снятие заусенцев, промывка и обезжиривание, нанесение изоляции, резкаленты на заготовки различной длины, пакетирование заготовок, гибка пакетов вгибочном приспособлении, фрезерование торцов пакета после гибки, запрессовка вкассету, отжиг в вакуумной печи, распрессовка кассет, шлифовка и притиркаторцов пакета.
Следует отметить, что ТП изготовления гнутыхмагнитопроводов легко поддается механизации и автоматизации. Например,разработаны автоматы для резки заготовок различной длины и пакетированияпластин магнитопровода. Этот автомат объединяется с другим автоматом,производящим гибку С-образных магнитопроводов, их склеивание и отжиг.
Технологические маршруты изготовления магнитопроводовиз магнитодиэлектриков и ферритов и содержание основных операций.
Типовой ТП изготовления магнитопроводов измагнитодиэлектриков включает следующие основные этапы: приготовление порошкамагнитного материала, приготовление формовочной смеси, формование,термообработка, пропитка магнитопроводов.
Приготовление порошка магнитного материалаосуществляется размолом чистых магнитных материалов (карбонильного железа,альсифера и т. д.).
Приготовление формовочной смеси заключается в том, чтопорошок магнитного материала смешивают с термопластичной или термореактивнойсвязкой. Термопластичная связка в виде тонкоизмельченного порошка (например,полистирола) или термореактивная — в виде раствора, например бакелитовой смолыв спирте, подается в определённой пропорции с порошком магнитного материала всмеситель, где формовочная смесь тщательно перемешивается для обеспеченияполного обволакивания магнитного порошка диэлектрической связкой. Формовочнаясмесь на основе полистирола после смешивания готова к формованию, а смесь наоснове бакелитовой смолы предварительно подсушивается для удаления летучихсоставляющих на металлических противнях и просеивается, после чего подается наформование.
Формование магнитопроводов осуществляют теми жеметодами, что и прессование пластмасс, а именно, холодным и горячимпрессованием и горячим литьем под давлением. Магнитодиэлектрики стермореактивной связкой обычно формуют ХОЛОДНЫМ и горячим прессованием, амагнитодиэлектрики с термопластичной связкой — литьем под давлением. Холодноепрессование проводится при следующих режимах: давление 800—1000 МПа,температура 288—298 К, выдержка под давлением 1-2 с. Режимы горячегопрессования формовочной массы на основе полистирола: предварительный нагревпресс-формы до 453— 473 К, давление 400—500 МПа, выдержка под давлением 3—10мин, охлаждением пресс-формы до 363— 358К
Термообработка магнитопроводов проводится в техслучаях, когда используется метод холодного прессования. Отформованныемагнитопроводы для полимеризации термореактивной связки помещают в печь стемпературой 403-413К и выдерживают 4—8ч.
Пропитка магнитопроводов проводится с целью повышениявлагостойкости и защиты от окисления. При этом используют различные компаунды, кремнийорганическиесоставы: парафин или церизин.
Типовой ТП изготовления магнитопроводов, из ферритоввключает следующие основные этапы: приготовление порошков соответствующих окисловметаллов, приготовление формовочной смеси, формование; термообработка, пропиткамагнитопроводов.
Технология изготовления магнитопроводов из ферритованалогична технологии изготовления деталей из керамики. Формованиемагнитопроводов осуществляется сухим или сырым прессованием, а такжевыдавливанием через мундщтук. Отпрессованное магнитопроводы спекают в печи сиспользованием газовой среды в зависимости от состава феррита. Спекание навоздухе с последующим охлаждением в инертной среде проводят для ферритов,содержащих марганец. Спекание в вакууме проводят для марганцево-цинковыхферритов. Конечная температура спекания ферритов 1273—1683 К. Магнитопроводыпропитывают в 80%-ном спиртовом растворе бакелитового лака в течение 30 мин споследующей просушкой в термопласте при температуре 413 К в течение 6 ч.
Контроль качества магнитопроводов
Все магнитопроводы подвергают следующим видам контроля:контроль геометрических размеров, внешнего вида, маркировки, массы, контрольмагнитных характеристик (магнитной проницаемости и относительно тангенса угла магнитныхпотерь).
Геометрические размеры магнитопроводов проверяют любымизмерительным инструментом, обеспечивающим погрешность измерения, непревышающую установленную ГОСТ 8.051— 73. Внешний вид и маркировку проверяютвнешним осмотром невооруженным глазом с остротой зрения от 0,8 до 1 инормальным цветоощущением при освещённости от 60 до 100 лк, сопоставляя счертежами и образцами внешнего вида. Массу магнитопроводов определяютвзвешиванием с погрешностью не более ± 0,5%.
Определение начальной магнитной проницаемости иотносительного тангенса угла магнитных потерь рассмотрим на примере кольцевыхмагнитопроводов из ферритов (см. ГОСТ 14208-77) марок 10ООНМ, 1500НМ, ЗОООНМ,4000НМ. Начальную магнитную проницаемость определяют измерением коэффициентаначальной индуктивности магнитопроводов на одной из частот 1 —100 кГц.Измерение коэффициента начальной индуктивности проводят при помощи мостовогоизмерителя индуктивностей (например, низкочастотного измерителя малыхиндуктивностей ЭМ18-2 или цифрового измерителя индуктивностей ЭМЦ7-2).Магнитопроводы считаются годными, если значения коэффициента начальнойиндуктивности лежат в пределах, указанных в ТУ.
Относительный тангенс угла магнитных потерь /> определяютизмерением 'индуктивности Lx сопротивления rx намагничивающей цепи с испытываемыммагнитопроводом при значениях частоты и амплитуды, указанных в ТУ, исопротивления намагничивающей цепи постоянному току r0, В качественамагничивающей цепи используют равномерно нанесенную на магнитопровод обмотку.Магнитопроводы перед нанесением обмотки обматывают одним-двумя слоямиконденсаторной бумаги толщиной 10—15 мкм. Измерение индуктивности 1Х исопротивления rx обмотки с магнитопроводом проводят мостовым; измерителем сопротивлений,например типа ЭМ18-5. Измерения Lx, rx проводят сначала при амплитудномзначении напряжённости переменного магнитного поля Н = 0,8 А/м (10 мЭ), а затемпри Н = 8 А/м (100 мЭ). Намагничивающие токи, соответствующие этимнапряженностям переменного магнитного поля, даются в ТУ.
Относительно тангенс угла магнитных потерь />
вычисляют по формуле: />
где rх — эффективное сопротивление обмотки ссердечником, Ом; r0 — сопротивление обмотки постоянному току, Ом; f частотаизмерения, Гц; Lx — индуктивность обмотки с сердечником, Гн; /> - начальная магнитнаяпроницаемость, определяемая по формуле: />
в которой К1— коэффициент начальной индуктивности,мкГн; h— высота магнитопровода, мм; К2=1/(21n D/d), где D и d — соответственнонаружный и внутренний диаметры магнитопровода, мм.
Технологические требования, предъявляемые кконструкции магнитопроводов. Перспективы развития тп изготовлениямагнитопроводов
Конфигурация пластинчатого магнитопровода должнаобеспечить наивыгоднейшёе использование листового материала с целью получениябезотходного и малоотходного раскроя. Отверстия рекомендуется получать только вслучае, если их диаметр более или равен толщине листа. Наименьшее расстояние открая отверстия до прямолинейного контура должен быть не менее толщины листа:Перпендикулярность боковых сторон плоскости разъема магнитопроводов магнитныхголовок и ступенчатость пластин должна быть не более 0,01- 0,05 мм (пределызависят от размеров магнитопроводов).
Внутренний радиус R ленточных магнитопроводов (см.рис. 12.2, б) должен быть не менее 0,5 мм для ленты толщиной 0,05 мм и не менее1 мм для ленты толщиной 0,15—0,35 мм.
При проектировании формованных магнитопроводовнеобходимо учитывать следующие рекомендации. Магнитопроводы должны обладатьравномерной толщиной стенок, так как процесс формования сопровождаетсязначительной усадкой, приводящей к короблению и растрескиванию деталей. Толщинастенок должна быть не менее 1 мм. При незначительной разностенностимагнитопроводов в процессе формования получают более равномерную плотность. Стенкимагнитопроводов, расположенные в направлении прессования, выполняют стехнологическими уклонами, облегчающими извлечение детали из пресс-формы.Магнитопроводы следует выполнять, без острых переходов, которые могут привести крастрескиванию детали. Закругления способствуют повышению механической прочностимагнитопроводов, облегчают течение формовочной смеси в пресс-форме иувеличивают ее стойкость. Радиус закругления должен быть не менее 0,2 мм.Резьба, получаемая при формовании, должна иметь диаметр более 3 мм, а шаг более1 мм. Следует избегать пазов и отверстий в магнитопроводах, расположенныхперпендикулярно оси прессования, так как они усложняют конструкцию пресс-формыи снижают производительность труда.
В целях кардинального повышения производительноститруда и качества магнитопроводов современное развитие технологии ихизготовления ведется по следующим основным на правлениям: разработка новыхтипов технологического оборудования серийного производства магнитопроводов, пригодныхдля встраивания в автоматические линии; создание и применение манипуляторов спрограммным управлением для механизации и автоматизации трудоемких, вредных имонтажных работ (штамповка, механическая обработка, сборка, пропитка и т. д.);создание и применение механизированных и автоматизированных технологическихкомплексов с автоматической системой управления от ЭВМ для изготовлениямагнитопроводов; внедрение малоотходной и безотходной технологии, в частности,внедрение с использованием ЭВМ раскроя холоднокатанных лент с зачищенными илиполированными кромками для изготовления пластинчатых и ленточныхмагнитопроводов; применение ЭВМ для оптимизации режимов обработки, управленияоборудованием и технологическими процессами изготовления магнитопроводов; совершенствованиесредств технического контроля магнитопроводов.
Список литературы
Для подготовки данной работы были использованыматериалы с сайта www.monax.ru