CHƯƠNG IX: VẬT LIỆU TỪ

TS. Nguyễn Văn Dũng. 2/11/2015. Tài liệu có bản quyền. Không được phép sao chép hay công bố rộng rãi dưới bất kỳ hình thức nào.

NỘI DUNG

I. TÍNH CHẤT TỪ CỦA VẬT LiỆU II. PHÂN LOẠI VẬT LIỆU TỪ III. TỪ HÓA VÀ NHIỆT ĐỘ IV. VÙNG TỪ TÍNH V. VẬT LiỆU SẮT TỪ MỀM VÀ CỨNG VI. TỔN HAO SẮT TỪ

TS. Nguyễn Văn Dũng. 2/11/2015. Tài liệu có bản quyền. Không được phép sao chép hay công bố rộng rãi dưới bất kỳ hình thức nào.

I. TÍNH CHẤT TỪ CỦA VẬT LiỆU  Mô men lưỡng cực từ  Lý thuyết từ phân tử  Lý thuyết từ nguyên tử - Mô men từ nguyên tử  Vectơ từ hóa M  Trường từ hóa (Cường độ từ trường H)  Độ từ thẩm và độ cảm từ

TS. Nguyễn Văn Dũng. 2/11/2015. Tài liệu có bản quyền. Không được phép sao chép hay công bố rộng rãi dưới bất kỳ hình thức nào.

1. Mô men lưỡng cực từ  Cho dòng điện I khép kín mặt phẳng có diện tích a như hình sau

 Mô men từ lưỡng cực hay Mô men từ được xác định như sau

 Tổng quát, Mô men từ được xác định như sau:

TS. Nguyễn Văn Dũng. 2/11/2015. Tài liệu có bản quyền. Không được phép sao chép hay công bố rộng rãi dưới bất kỳ hình thức nào.

 Khi Mô men từ được đặt trong từ trường, nó sẽ bị tác động của Mô men lực để quay trục của nó theo từ trường: Biểu thức xác định Mô men lực

T

Độ lớn Mô men lực

T  mB sin  

TS. Nguyễn Văn Dũng. 2/11/2015. Tài liệu có bản quyền. Không được phép sao chép hay công bố rộng rãi dưới bất kỳ hình thức nào.

2. Lý thuyết từ phân tử  Mỗi phân tử vật liệu từ là 01 nam châm  Khi chưa từ hóa, các nam châm phân tử sắp xếp ngẫu nhiên (hỗn loạn)  ảnh hưởng của từ trường của các nam châm triệt tiêu lẫn nhau  tổng từ trường bằng 0 và không hình thành cực nam và bắc của khối vật liệu

TS. Nguyễn Văn Dũng. 2/11/2015. Tài liệu có bản quyền. Không được phép sao chép hay công bố rộng rãi dưới bất kỳ hình thức nào.

 Khi bị từ hóa, các nam châm phân tử sắp xếp định hướng theo từ trường ngoài  hình thành tổng từ trường và cực nam và bắc của khối vật liệu

TS. Nguyễn Văn Dũng. 2/11/2015. Tài liệu có bản quyền. Không được phép sao chép hay công bố rộng rãi dưới bất kỳ hình thức nào.

3. Lý thuyết từ nguyên tử -Mômen từ nguyên tử

 Điện tử quay xung quanh hạt nhân tạo ra Mô men từ orbital

 

m orb  I r

2

 e r 2  2

morb

Với

 e I 2

r

TS. Nguyễn Văn Dũng. 2/11/2015. Tài liệu có bản quyền. Không được phép sao chép hay công bố rộng rãi dưới bất kỳ hình thức nào.

 Điện tử tự quay quanh trục của nó tạo ra Mô men từ spin ms

m spin

e  S me

Với S: động lượng góc

TS. Nguyễn Văn Dũng. 2/11/2015. Tài liệu có bản quyền. Không được phép sao chép hay công bố rộng rãi dưới bất kỳ hình thức nào.

m

 Mô men từ orbital và Mô men từ spin tạo nên mô men từ của nguyên tử

TS. Nguyễn Văn Dũng. 2/11/2015. Tài liệu có bản quyền. Không được phép sao chép hay công bố rộng rãi dưới bất kỳ hình thức nào.

Mô men từ trong vật liệu

TS. Nguyễn Văn Dũng. 2/11/2015. Tài liệu có bản quyền. Không được phép sao chép hay công bố rộng rãi dưới bất kỳ hình thức nào.

Mô men từ định hướng theo từ trường ngoài

TS. Nguyễn Văn Dũng. 2/11/2015. Tài liệu có bản quyền. Không được phép sao chép hay công bố rộng rãi dưới bất kỳ hình thức nào.

4. Véc tơ từ hóa M  Đặt cuộn dây hình ống trong chân không. Từ trường trong cuộn dây Bo (hay cảm ứng từ B o)

Bo   o nI

TS. Nguyễn Văn Dũng. 2/11/2015. Tài liệu có bản quyền. Không được phép sao chép hay công bố rộng rãi dưới bất kỳ hình thức nào.

 Nếu khối vật liệu sắt từ hình trụ được đặt vào trong lòng ống dây. Lúc này từ trường trong lòng ống dây (khối vật liệu) là B > Bo  Mỗi nguyên tử vật liệu sẽ phản ứng dưới tác động của từ trường Bo và kết quả là hình thành mạng mô men từ m theo hướng từ trường Bo  Vật liệu lúc này bị từ hóa. Véc tơ từ hóa M được định nghĩa là tổng mô men từ của vật liệu trên 1 đơn vị thể tích

TS. Nguyễn Văn Dũng. 2/11/2015. Tài liệu có bản quyền. Không được phép sao chép hay công bố rộng rãi dưới bất kỳ hình thức nào.

1 M  V

N

m

i

i 1

TS. Nguyễn Văn Dũng. 2/11/2015. Tài liệu có bản quyền. Không được phép sao chép hay công bố rộng rãi dưới bất kỳ hình thức nào.

 Sau khi từ hóa, mỗi nguyên tử có một mô men từ theo hướng Bo  Mỗi một mô men từ theo hướng Bo có thể xem như được tạo ra từ một mạch dòng điện (current loop) ở cấp độ nguyên tử  Các mạch dòng điện này là kết quả của chuyển động spin và orbital điện tử  Do ảnh hưởng của sự từ hóa  hình thành dòng điện từ hóa Im trên bề mặt vật liệu

M  Im TS. Nguyễn Văn Dũng. 2/11/2015. Tài liệu có bản quyền. Không được phép sao chép hay công bố rộng rãi dưới bất kỳ hình thức nào.

TS. Nguyễn Văn Dũng. 2/11/2015. Tài liệu có bản quyền. Không được phép sao chép hay công bố rộng rãi dưới bất kỳ hình thức nào.

5. Trường từ hóa (cường độ từ trường)

 Khi khối vật liệu sắt từ được đặt trong lòng ống dây sẽ hình thành dòng từ hóa trên bề mặt vật liệu  Lúc này từ trường B hình thành trong lòng ống dây (khối vật liệu) do dòng điện dẫn chạy trong ống dây và dòng điện từ hóa Im trên bề mặt khối vật liệu.  Từ trường tại 1 điểm bên trong vật liệu là tổng của từ trường ngoài Bo và từ trường do véc tơ từ hóa M tạo ra

B   o ( nI  I m )  Bo   o M

TS. Nguyễn Văn Dũng. 2/11/2015. Tài liệu có bản quyền. Không được phép sao chép hay công bố rộng rãi dưới bất kỳ hình thức nào.

 Từ trường Bo là từ trường từ hóa được sinh ra bởi dòng điện chạy trong ống dây dùng để từ hóa vật liệu  Trường từ hóa H được định nghĩa:

1 1 H  BM  Bo  nI o o  Trường từ hóa còn gọi là cường độ từ trường có đơn vị A.m-1  Cường độ từ trường H là nguyên nhân. Từ trường B là kết quả. H phụ thuộc vào dòng điện ngoài, trong khi B phụ thuộc cả vào dòng điện ngoài và độ từ hóa M.

TS. Nguyễn Văn Dũng. 2/11/2015. Tài liệu có bản quyền. Không được phép sao chép hay công bố rộng rãi dưới bất kỳ hình thức nào.

6. Độ từ thẩm và độ cảm từ  Tại điểm P trong vật liệu có từ trường B và cường độ từ trường H. Bo là từ trường tại P khi vật liệu là chân không. Độ từ thẩm  được định nghĩa là là tỉ số giữa B và H

B  H  Độ từ thẩm  nói lên mức độ thấm từ của vật liệu dưới tác động của từ trường (khả năng tập trung đường sức từ vào vật liệu)  Độ từ thẩm tương đối r của vật liệu là tỉ số gia tăng từ trường trong vật liệu khi so sánh với chân không

B B r      or Bo  o H TS. Nguyễn Văn Dũng. 2/11/2015. Tài liệu có bản quyền. Không được phép sao chép hay công bố rộng rãi dưới bất kỳ hình thức nào.

Độ cảm từ  Độ cảm từ m cho biết mức độ từ hóa của vật liệu (mức độ phản ứng của vật liệu dưới tác động của từ trường)

M m  H

TS. Nguyễn Văn Dũng. 2/11/2015. Tài liệu có bản quyền. Không được phép sao chép hay công bố rộng rãi dưới bất kỳ hình thức nào.

II. PHÂN LOẠI VẬT LIỆU TỪ    

Vật Vật Vật Vật

liệu liệu liệu liệu

nghịch từ thuận từ sắt từ từ Ferrite

TS. Nguyễn Văn Dũng. 2/11/2015. Tài liệu có bản quyền. Không được phép sao chép hay công bố rộng rãi dưới bất kỳ hình thức nào.

1. Vật liệu nghịch từ (Diamagnetic Material)  Là chất không có từ tính, hưởng ứng ngược với từ trường ngoài  Khi không có từ trường ngoài, không tồn tại các mômen từ nên tổng mômen từ bằng 0  Khi có từ trường ngoài, xuất hiện các mômen từ nên tổng mômen từ khác 0 và tạo ra từ trường bên trong. Tuy nhiên từ trường bên trong Bint ngược hướng với từ trường ngoài Bo  r < 1  Độ cảm từ m có giá trị âm (<0)

TS. Nguyễn Văn Dũng. 2/11/2015. Tài liệu có bản quyền. Không được phép sao chép hay công bố rộng rãi dưới bất kỳ hình thức nào.

B=0

B>0

TS. Nguyễn Văn Dũng. 2/11/2015. Tài liệu có bản quyền. Không được phép sao chép hay công bố rộng rãi dưới bất kỳ hình thức nào.

 Vật liệu nghịch từ có xu hướng chống lại các đường sức từ

TS. Nguyễn Văn Dũng. 2/11/2015. Tài liệu có bản quyền. Không được phép sao chép hay công bố rộng rãi dưới bất kỳ hình thức nào.

2. Vật liệu thuận từ (Paramagnetic Material)  Là chất có từ tính yếu, hưởng ứng thuận theo từ trường ngoài  Khi không có từ trường ngoài, tồn tại các mô men từ nguyên tử (nhưng giá trị nhỏ)  Tuy nhiên các mô men từ này sắp xếp ngẫu nhiên nên tổng mômen từ bằng 0  Khi có từ trường ngoài, các mô men từ định hướng lại để tạo ra từ trường bên trong Bint gần cùng chiều với từ trường ngoài Bo  r > 1  Độ cảm từ m có giá trị dương (>0)

TS. Nguyễn Văn Dũng. 2/11/2015. Tài liệu có bản quyền. Không được phép sao chép hay công bố rộng rãi dưới bất kỳ hình thức nào.

B=0

B>0

TS. Nguyễn Văn Dũng. 2/11/2015. Tài liệu có bản quyền. Không được phép sao chép hay công bố rộng rãi dưới bất kỳ hình thức nào.

 Vật liệu thuận từ cho các đường sức từ đi qua

TS. Nguyễn Văn Dũng. 2/11/2015. Tài liệu có bản quyền. Không được phép sao chép hay công bố rộng rãi dưới bất kỳ hình thức nào.

3. Vật liệu sắt từ (Ferromagnetic Material)  Khi không có từ trường ngoài, tồn tại các Domain từ (vùng mà các momen từ cùng chiều)  Tuy nhiên các Domain từ này sắp xếp ngẫu nhiên nên tổng mômen từ bằng 0 (vật liệu đã bị khử từ)  Khi có từ trường ngoài, các Domain từ định hướng lại để tạo ra từ trường bên trong Bint cùng chiều với từ trường ngoài Bo. Kết quả là tạo ra từ trường tổng B = Bo+ Bint rất lớn  r >> 1 và thay đổi phụ thuộc H, có từ tính mạnh  Độ cảm từ m rất lớn

TS. Nguyễn Văn Dũng. 2/11/2015. Tài liệu có bản quyền. Không được phép sao chép hay công bố rộng rãi dưới bất kỳ hình thức nào.

TS. Nguyễn Văn Dũng. 2/11/2015. Tài liệu có bản quyền. Không được phép sao chép hay công bố rộng rãi dưới bất kỳ hình thức nào.

 Vật liệu sắt từ có xu hướng tập trung các đường sức từ  Ví dụ: các vật liệu có chứa các nguyên tố Sắt, Niken và Cobalt

TS. Nguyễn Văn Dũng. 2/11/2015. Tài liệu có bản quyền. Không được phép sao chép hay công bố rộng rãi dưới bất kỳ hình thức nào.

TS. Nguyễn Văn Dũng. 2/11/2015. Tài liệu có bản quyền. Không được phép sao chép hay công bố rộng rãi dưới bất kỳ hình thức nào.

TS. Nguyễn Văn Dũng. 2/11/2015. Tài liệu có bản quyền. Không được phép sao chép hay công bố rộng rãi dưới bất kỳ hình thức nào.

4. Vật liệu từ Ferrite (Ferrimagnetic Material)  Vật liệu gốm chế tạo từ các oxit  Giống vật liệu sắt từ khi nhiệt độ T>Tc, Ferrite trở thành vật liệu thuận từ  Tồn tại từ hóa M ngay cả khi không có từ trường ngoài (tồn tại 02 loại mômen từ nguyên tử ngược hướng)  Từ tính yếu hơn vật liệu sắt từ  Ferrite không dẫn điện nên không có tổn hao do dòng điện xoáy  được sử dụng rộng rãi làm mạch từ trong các thiết bị điện tử có tần số cao (Ferrite từ mềm-MnaZn(1-a)Fe2O4, NiaZn(1-a)Fe2O4)  Ferrite từ cứng dùng làm nam châm vĩnh cữu (Barium ferrite, BaFe12O19 (BaO·6Fe2O3)) TS. Nguyễn Văn Dũng. 2/11/2015. Tài liệu có bản quyền. Không được phép sao chép hay công bố rộng rãi dưới bất kỳ hình thức nào.

TS. Nguyễn Văn Dũng. 2/11/2015. Tài liệu có bản quyền. Không được phép sao chép hay công bố rộng rãi dưới bất kỳ hình thức nào.

III. TỪ HÓA VÀ NHIỆT ĐỘ  Từ hóa vật liệu từ  Đường cong từ hóa  Ảnh hưởng của nhiệt độ

TS. Nguyễn Văn Dũng. 2/11/2015. Tài liệu có bản quyền. Không được phép sao chép hay công bố rộng rãi dưới bất kỳ hình thức nào.

1. Từ hóa vật liệu sắt từ

TS. Nguyễn Văn Dũng. 2/11/2015. Tài liệu có bản quyền. Không được phép sao chép hay công bố rộng rãi dưới bất kỳ hình thức nào.

Vật liệu chưa bị từ hóa

Vật liệu bị từ hóa

TS. Nguyễn Văn Dũng. 2/11/2015. Tài liệu có bản quyền. Không được phép sao chép hay công bố rộng rãi dưới bất kỳ hình thức nào.

2. Đường cong từ hóa • Tăng H  B tăng theo đường cong từ hóa ban đầu và bão hòa đạt giá trị Bs • Giảm H, B không giảm theo đường cong từ hóa ban đầu  từ trễ  tổn hao từ trễ • H = 0, B= Br (từ dư) • Giảm H = Hc (lực kháng từ), B=0 • Tiếp tục giảm H, B đạt cực đại và bão hòa theo chiều âm • Tăng H trở lại  B giảm, quá trình khử từ lặp lại • Tiếp tục tăng H  B tăng và bão hòa tại Bs

Từ hóa vật liệu bằng từ trường xoay chiều  đường cong kín gọi là vòng từ trễ của chu trình từ hóa

TS. Nguyễn Văn Dũng. 2/11/2015. Tài liệu có bản quyền. Không được phép sao chép hay công bố rộng rãi dưới bất kỳ hình thức nào.

Họ đường cong từ trễ • Khi biên độ dòng từ hóa xoay chiều thay đổi  cường độ từ trường cực đại H thay đổi  Bs thay đổi  thu được họ đường cong từ trễ

TS. Nguyễn Văn Dũng. 2/11/2015. Tài liệu có bản quyền. Không được phép sao chép hay công bố rộng rãi dưới bất kỳ hình thức nào.

3. Ảnh hưởng nhiệt độ • Tăng nhiệt độ sẽ: - Tăng dao động nhiệt của nguyên tử - Tổng mô men từ giảm - Giảm độ từ hóa M • Tăng nhiệt độ lớn hơn Tc: - Từ tính của vật liệu biến mất (trở thành chất thuận từ) - Từ dư bằng 0 Nhiệt độ Curie

- Phương pháp khử từ

TS. Nguyễn Văn Dũng. 2/11/2015. Tài liệu có bản quyền. Không được phép sao chép hay công bố rộng rãi dưới bất kỳ hình thức nào.

TS. Nguyễn Văn Dũng. 2/11/2015. Tài liệu có bản quyền. Không được phép sao chép hay công bố rộng rãi dưới bất kỳ hình thức nào.

Nhiệt độ Curie (TC) một số chất

TS. Nguyễn Văn Dũng. 2/11/2015. Tài liệu có bản quyền. Không được phép sao chép hay công bố rộng rãi dưới bất kỳ hình thức nào.

IV. VÙNG TỪ TÍNH (DOMAIN) • Vật liệu sắt từ và Ferrite chứa các vùng từ tính có thể tích nhỏ (0.1 – 1 mm3) • Các vùng từ tính này có mô men từ nguyên tử sắp xếp theo 1 chiều nên có độ từ hóa M lớn và chiều của M sắp xếp ngẫu nhiên • Giữa các Domain là vùng biên có độ từ hóa M đổi chiều từ từ • Độ từ hóa của vật liệu bằng tổng véc tơ từ hóa của các Domain

TS. Nguyễn Văn Dũng. 2/11/2015. Tài liệu có bản quyền. Không được phép sao chép hay công bố rộng rãi dưới bất kỳ hình thức nào.

TS. Nguyễn Văn Dũng. 2/11/2015. Tài liệu có bản quyền. Không được phép sao chép hay công bố rộng rãi dưới bất kỳ hình thức nào.

V. VẬT LIỆU SẮT TỪ MỀM VÀ CỨNG

 Vật liệu sắt từ mềm  Vật liệu sắt từ cứng

TS. Nguyễn Văn Dũng. 2/11/2015. Tài liệu có bản quyền. Không được phép sao chép hay công bố rộng rãi dưới bất kỳ hình thức nào.

1. Định nghĩa  Dựa vào đường cong B-H, vật liệu sắt từ được chia thành sắt từ mềm và sắt từ cứng

TS. Nguyễn Văn Dũng. 2/11/2015. Tài liệu có bản quyền. Không được phép sao chép hay công bố rộng rãi dưới bất kỳ hình thức nào.

2. Vật liệu sắt từ mềm  Dễ từ hóa và khử từ do đó cần cường độ từ trường H và lực kháng từ Hc nhỏ  Vòng từ trễ hẹp  Mắc từ trễ (diện tích vòng từ trễ) nhỏ nên tổn hao từ trễ nhỏ  Từ dư nhỏ  r lớn  Ứng dụng trong các thiết bị khi sự từ hóa và khử từ diễn ra theo chu kỳ như Máy điện, Máy biến áp, Cuộn cảm, Rơ le điện từ… (yêu cầu có tổn hao từ trễ nhỏ) TS. Nguyễn Văn Dũng. 2/11/2015. Tài liệu có bản quyền. Không được phép sao chép hay công bố rộng rãi dưới bất kỳ hình thức nào.

Thông số một số sắt từ mềm thông dụng oHc (T)

Bsat (T)

Br (T)

ri

rmax

Wh

Ứng dụng

0

Lớn

0

Lớn

Lớn

0

Thiết bị điện

Sắt (0,2% tạp chất)

<10-4

2,2

<0,1

150

104

250

Thiết bị điện

Thép Silicon (2÷4% Si)

<10-4

2,0

0,5 - 1

103

104 - 4105

30-100

Thiết bị điện lực

Supermalloy (79Ni-15Fe-5Mo0,5Mn)

210-7

0,5 – 0,8

<0,1

105

106

<0,5

Thiết bị yêu cầu tổn hao thấp

Permalloy (78,5Ni-21,5Fe)

510-6

0,86

<0,1

8103

105

<0,1

Thiết bị yêu cầu tổn hao thấp

Ferrite (Fe3O4) (Mn-Zn ferrite)

10-5

0,4

<0,01

2103

5103

<0,01

Thiết bị có tần số cao

Vật liệu Sắt tinh khiết

Wh: tổn hao từ trễ (J/m3.chu kỳ)

TS. Nguyễn Văn Dũng. 2/11/2015. Tài liệu có bản quyền. Không được phép sao chép hay công bố rộng rãi dưới bất kỳ hình thức nào.

Ứng dụng của sắt từ mềm

TS. Nguyễn Văn Dũng. 2/11/2015. Tài liệu có bản quyền. Không được phép sao chép hay công bố rộng rãi dưới bất kỳ hình thức nào.

TS. Nguyễn Văn Dũng. 2/11/2015. Tài liệu có bản quyền. Không được phép sao chép hay công bố rộng rãi dưới bất kỳ hình thức nào.

3. Vật liệu sắt từ cứng  Khó từ hóa và khử từ  cần cường độ từ trường H khá lớn  Vòng từ trễ rộng và có dạng hình chữ nhật  Lực kháng từ Hc lớn  Từ dư lớn  r nhỏ hơn so với vật liệu sắt từ mềm  Dùng làm nam châm vĩnh cữu hoặc thiết bị lưu trữ thông tin

TS. Nguyễn Văn Dũng. 2/11/2015. Tài liệu có bản quyền. Không được phép sao chép hay công bố rộng rãi dưới bất kỳ hình thức nào.

Thông số một số sắt từ cứng thông dụng

Vật liệu

oHc (T)

Br (T)

(BH)max (kJ/m3)

Alnico (Fe-Al-Ni-CoCu)

0,19

0,9

50

0,62 -1,1

1,1

150-240

Động cơ Servo, Động cơ bước, máy phát điện nam châm vĩnh cữu trong tua bin gió

0,9-1,0

1,0-1,2

200-275

Động cơ nhỏ (CD, MRI, Cassette)

0,03

0,2

Đất hiếm

NdFeB (đất hiếm) -Fe2O3

Ứng dụng Nam châm vĩnh cữu

Đĩa mềm, Băng audio, video

TS. Nguyễn Văn Dũng. 2/11/2015. Tài liệu có bản quyền. Không được phép sao chép hay công bố rộng rãi dưới bất kỳ hình thức nào.

Từ hóa làm Nam châm vĩnh cữu  Từ dư lớn sau khi từ hóa

TS. Nguyễn Văn Dũng. 2/11/2015. Tài liệu có bản quyền. Không được phép sao chép hay công bố rộng rãi dưới bất kỳ hình thức nào.

Năng lượng nam châm  Nam châm vĩnh cữu hình xuyến  Nam châm kín: không có năng lượng truyền cho không gian bên ngoài  Khi có khe hở không khí: xuất hiện năng lượng truyền ra không khí  Năng lượng cho 1 đơn vị thể tích khe hở không khí

Bi H i WL  8

TS. Nguyễn Văn Dũng. 2/11/2015. Tài liệu có bản quyền. Không được phép sao chép hay công bố rộng rãi dưới bất kỳ hình thức nào.

 Nam châm kín: Bi=Br, Hi = 0  WL =0  Nếu tồn tại khe hở lớn: Bi = 0  WL =0 không có năng lượng truyền cho không gian bên ngoài  Để có năng lượng từ cao, vật liệu cần có lực kháng từ lớn và cảm ứng từ dư cao  Ứng với giá trị BL và HL, năng lượng truyền ra đạt cực đại

W max

BL H L  8

TS. Nguyễn Văn Dũng. 2/11/2015. Tài liệu có bản quyền. Không được phép sao chép hay công bố rộng rãi dưới bất kỳ hình thức nào.

VI. TỔN HAO SẮT TỪ

 Tổn hao từ trễ  Tổn hao do dòng điện xoáy

TS. Nguyễn Văn Dũng. 2/11/2015. Tài liệu có bản quyền. Không được phép sao chép hay công bố rộng rãi dưới bất kỳ hình thức nào.

1. Tổn hao từ trễ  Nguồn gốc: khi cường độ từ trường đổi chiều  các domain từ cần năng lượng để định hướng lại  tổn thất năng lượng dưới dạng nhiệt  tổn hao từ trễ  Tỉ lệ thuận với mắc từ trễ  sử dụng vật liệu có mắc từ trễ nhỏ hơn  Công thức xác định tổn hao từ trễ:

Với: k1: hệ số phụ thuộc vật liệu f: tần số dòng điện Bmax: cảm ứng từ cực đại n: chỉ số mũ Steinmetz (1,6-2,5)

TS. Nguyễn Văn Dũng. 2/11/2015. Tài liệu có bản quyền. Không được phép sao chép hay công bố rộng rãi dưới bất kỳ hình thức nào.

2. Tổn hao do dòng điện xoáy  Từ thông biến thiên chạy trong lõi thép sinh ra dòng điện Foucault (dòng điện xoáy)  nóng lõi thép  tổn hao  Biện pháp khắc phục: lõi thép được tạo thành từ nhiều lá thép mỏng có điện trở suất cao được sơn tĩnh điện hai mặt và ghép lại với nhau

TS. Nguyễn Văn Dũng. 2/11/2015. Tài liệu có bản quyền. Không được phép sao chép hay công bố rộng rãi dưới bất kỳ hình thức nào.

 Công thức tính tổn hao do dòng điện xoáy:

Với: k2: hệ số phụ thuộc vật liệu f: tần số dòng điện t: chiều dày khối vật liệu Beff: cảm ứng từ hiệu dụng (rms) : điện trở suất của vật liệu

TS. Nguyễn Văn Dũng. 2/11/2015. Tài liệu có bản quyền. Không được phép sao chép hay công bố rộng rãi dưới bất kỳ hình thức nào.

3. So sánh tổn hao sắt từ của một số vật liệu Thép cán nguội dị hướng

Thép cán nguội dị hướng có độ từ thẩm cao

Xử lý bằng laser Siêu tinh thể Vô định hình

TS. Nguyễn Văn Dũng. 2/11/2015. Tài liệu có bản quyền. Không được phép sao chép hay công bố rộng rãi dưới bất kỳ hình thức nào.