Контрольная Выбрать и обосновать сталь для магнитопровода малогабаритного трансформатора, работающего в звуковом диапазоне частот

Задание 2

Выбрать и обосновать сталь для магнитопровода малогабаритного трансформатора, работающего в звуковом диапазоне частот. Выбрать и обосновать толщину ленты. Механические напряжения, возникающие в результате обработки такой стали, в значительной степени ухудшают магнитные свойства материалов. Указать необходимый вид термической обработки. Описать общее назначение стали, способ маркировки, выбранные режимы термической обработки и их влияние на магнитные свойства и структуру стали, дать определение рассматриваемым магнитным свойствам.

Магнитомягкие материалы используются в качестве разнообразных магнитопроводов в трансформаторах, электрических машинах, электромагнитах и т. д.

Делятся на магнитомягкие материалы для низкочастотных магнитных полей и материалы для радиочастот.

В постоянных и низкочастотных магнитных полях применяют металлические магнитомягкие материалы: листовые электротехнические стали, железоникелевые сплавы (пермаллои). Эти материалы должны обладать малой коэрцитивной силой, высокой магнитной проницаемостью и малыми потерями при перемагничивании.

Основным видом потерь в магнитомягких материалах являются потери на вихревые токи. Уменьшение потерь достигается снижением толщины отдельных листов, из которых собирают магнитопровод и применением магнитных материалов с повышенным удельным сопротивлением. Кроме того, отдельные листы магнитопровода изолируют друг от друга, что препятствует сложению отдельных вихревых токов и приводит к снижению общих тепловых потерь.

Электротехнические стали

Применяют две основные разновидности магнитомягких электротехнических сталей: низкоуглеродистые стали и кремнистые стали.

Основой наиболее широко используемых в электротехнике магнитных материалов является низкоуглеродистая электротехническая сталь (технически чистое железо). Она выпускается в виде листов, толщиной от 0,2 мм до 4 мм, содержит не выше 0,1% углерода и не выше 0,6% других примесей. Максимальное значение магнитной проницаемости mmax

4000, коэрцитивной силы Нс

65-100 А/м. Выпускается следующих марок: Э, ЭА, ЭАА, ЭП355,ЭП620. В наибольшей степени ухудшают магнитные свойства материала примеси углерода и серы, поэтому их содержание не должно превышать сотых долей процента.

Конструкцию магнитопроводов из низкоуглеродистой стали выбирают в зависимости от частоты перемагничивающего поля. Детали магнитопроводов, работающие в постоянных магнитных полях, обычно изготавливают из массивных заготовок низкоуглеродистой стали. Этот материал отличается низкой стоимостью, технологичностью, легко обрабатывается и штампуется, обладая в тоже время сравнительно высокими магнитными свойствами. В переменных магнитных полях из-за низкого удельного электрического сопротивления в этих сталях возникают большие потери на вихревые токи, особенно при больших значениях индукции. Поэтому низкоуглеродистые стали применяют в слабых магнитных полях. Из них изготовляют сердечники трансформаторов, детали реле, элементы магнитоэлектрических, индукционных и электромагнитных измерительных приборов, магнитные экраны.

1. Гулиа Н. В., Клоков В. Г., Юрков С. А. Детали машин. – М.: Издательский центр «Академия». – 2004. – С. 4

2. Детали машин. Справочник, под ред. Н. С. Ачеркана, т. 3. – М. – 1969.

3. Кудрявцев В. Н., Зубчатые передачи, М. – Л. – 1957.

4. Марочник сталей и сплавов / В. Г. Сорокин, А. В. Волосникова, С. А. Вяткин, и др.; Под общ. ред. В. Г. Сорокина. – М.: Машиностроение. – 1989. – 640 с.

5.  Мишин Д. Д., Магнитные материалы, М., 1981

6. Схиртладзе А.Г., Новиков В.Ю., Тулаев Ю.И. Технологическое оборудование машинных производств. Учеб. Пособие. – М.: Изд-во «Станкин». – 1997г

7. Термическая обработка в машиностроении. Справочник. Ред. Ю.М. Лахтин, А.Т. Рахштадт. – 1985. – С. 162-166.

8. Технология термической обработки стали. Учебник для вузов. Башнин Ю.А., Ушаков Б.К., Секей А.Г. – М.: Металлургия. – 1986. – 215 с.