Магнитопровод

 

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.

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<а6, 13b16, 7с10, 0<х0,1, 0у0,2, 0z0,13, 18<а+b+с<32, 18b+с30, 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 Кпr/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 max к начальной магнитной проницаемости н. 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 max/н. 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, max/н<1,15.н

Формула изобретения

1. 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 Br - остаточная магнитная индукция, B800 - магнитная индукция при напряженности магнитного поля 800 А/м.

2. 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 меньше 0,05, где Br - остаточная магнитная индукция, B800 - магнитная индукция при напряженности магнитного поля 800 А/м.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области электротехники, в частности к магнитопроводам насыщающихся реакторов и импульсных трансформаторов

Изобретение относится к металлургии, а именно к магнитным сплавам на основе железа, предназначенным для изготовления магнитопроводов трансформаторов и других магнитных элементов радиотехники и электротехники

Изобретение относится к области электротехники, а именно, к магнитопроводам трансформаторов, дросселей насыщения и других магнитных элементов

Изобретение относится к электрическим трансформаторам и другим электротехническим устройствам, в частности к конструкциям их магнитопроводов

Изобретение относится к электротехнике и может использоваться при изготовлении ленточных магнитопроводов

Изобретение относится к электротехнике и может найти применение в трансформаторостроении, в частности в конструкциях трансформаторов, магнитопроводы которых выполнены из ленточного материала (из металлических лент)

Изобретение относится к области электротехники, предназначено для использования в приводных тяговых электромагнитах и позволяет уменьшить потери магнитного потока на рассеяние и на выпучивание без уменьшения рабочего якоря тягового электромагнита

Изобретение относится к металлургии, а именно к жестким ленточным сердечникам, имеющим по крайней мере один разрез, изготовленным из магнитного сплава на основе железа

Изобретение относится к области металлургии, а именно к магнитомягким сплавам на основе кобальта с низкой остаточной магнитной индукцией

Изобретение относится к металлургии и может быть использовано в производстве высокочастотных трансформаторов

Изобретение относится к области металлургии, в частности к коррозионностойким сплавам на основе кобальта, предназначенных для отливки высоконагруженных зубных протезов съемного и несъемного типов, шинирующих аппаратов и др
Изобретение относится к изделию для направления горячего окисляющего газа с подверженной воздействию газа поверхностью, образованной сплавом, который содержит следующие существенные весовые доли: 10 - 40% хрома, по выбору другие элементы, среди них алюминий 0 - 20%, кремний 0 - 10%, реактивные элементы из группы, включающей иттрий, скандий и редкоземельные элементы, а также остаток, в последующем называемый также основой, из одного элемента или нескольких элементов из группы, включающей железо, кобальт и никель

Изобретение относится к металлургии, в частности к магнитомягким аморфным сплавам, и может быть использовано в электротехнических устройствах, например в магнитопроводах и высокочастотных трансформаторах

Изобретение относится к области электротехники, а именно, к магнитопроводам трансформаторов, дросселей насыщения и других магнитных элементов

Изобретение относится к магнитомягким аморфным сплавам на основе кобальта с магнитострикцией, близкой к нулю
Изобретение относится к металлургии, в частности к разработке сплавов на основе кобальта для нанесения коррозионно-стойких покрытий на детали горячего тракта газотурбинных установок для защиты их от сульфидно-окисной коррозии

Изобретение относится к металлургии жаропрочных и жаростойких сплавов с высокой коррозионной стойкостью, применяемых для специальных режущих инструментов, инструментов для горячего деформирования, как наплавочный материал для повышения износостойкости в специальных средах с различной температурой, как материал с высокой сопротивляемостью эрозии и высокой твердостью при высоких температурах и давлениях, и используется в инструментальном производстве, приборостроении, электрифизическом аппаратостроении, судостроении, авиастроении

Изобретение относится к металлургии, конкретно к магнитным сплавам

Изобретение относится к области электротехники, в частности к магнитопроводам трансформаторов и реакторов различного назначения

Наверх