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    知識問答

    導磁體概述

    發布時間:2018-10-19點擊:4131

    顧名思義,導磁體就是容易導的物體,導磁體的磁阻很小,易于磁通通過;不僅如此,導磁體的作用還能夠控制磁通的密度和方向,改變感應器中的電流分布,達到所需要的各種加熱要求。

    導磁體,開始是從俄語的"магнитопровод"一詞翻譯過來的,而在英文中則名為磁通集中器(Magnetic Flux Concentrator),或磁通控制器(Magnetic Fluxtrol) 或鐵心(core)。它是由磁性材料制成的疊片或塊狀元件,在感應加熱中應用。

    導磁體按使用時的頻率分為:中頻導磁體,超音頻導磁體高頻導磁體。對應頻率分別為2-10KHz,20-100KHz,100KHz以上。導磁體主要用于高頻,中頻淬火加熱工藝,有效提高加熱淬火效率。

    過去對中頻導磁體,習慣使用的是硅鋼片疊片或純鐵片疊片。為減少鐵損,選擇硅鋼片的厚度是隨頻率的提高而減薄,理論上硅鋼片的厚度應小于它的電流透入深度。如中頻導磁體,當f=8~10kHz,選用0.2~0.35mm厚。由于制造技術的發展,國內外冷軋鋼片已有0. 05 mm厚度的產品,在強冷下可用于100kHz,但價格昂貴。

    由于頻率高達500kHz,高頻導磁體只能用粉末制造。其粉末顆粒極細,經壓制燒結而成,但在高頻電流下,還會發熱。

    原蘇聯與我國早在20世紀50年代已生產了鐵氧體高頻導磁體。燒結成陶瓷狀的高頻導磁體的缺點是硬而脆,極難加工,只能定制定型,影響其使用與推廣。

    鐵氧體高頻導磁體,國內有多家導磁體廠生產,除此之外,無線電器材廠生產的軟磁鐵氧體材料,有更高的居里點溫度( 500)與工作頻率(300~700MHz)。

    工業發達國家發展了可加工導磁體,可直接車、銑、刨、磨進行機加工,大方便了生產使用,但只美、日等國家有產品。表列出美國的Fluxtrol公司的可加工導磁體的主要性能參數。

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    可加工導磁體以圓柱體、矩形長條及板塊供應,可以機械加工成所需形狀??杉庸Т朋w一般由羰基鐵制造,又稱磁電介質,由極細的鐵粉與粘接劑經模壓烘干而成。鐵粉顆粒之間是絕緣的。使用頻率愈高的導磁體,要求越細的鐵粉;可工導磁體的密度越大,磁導率亦越高。導磁體的耐熱性取決于粘接劑的材料?,F在人們認識到粘接劑的熱導率也十分重要。試驗證明,粘接劑的熱導率越高,導磁體降溫越快。

    可加工導磁體的使用壽命與它的使用溫度有關。與硅鋼片導磁體一樣,感應器設計上要使有效圈能良好地將導磁體上的熱帶走。

    手成形導磁體也稱泥糊狀導磁體或膠泥狀導磁泥,是導磁粉與粘接劑的混合物,有點像小朋友玩的泥,用手可捏成所要求的形狀,擠壓到需要貼的銅管上,再通過包扎、烘干,可以與銅管結合成一體。美國Fluxtrol公司生產的手成形導磁體Alpha Form 主要應用于不適鑲裝可加工導磁體的部位,或加工難度大易損率高的形狀,如極薄,多孔多尖角的形狀,甚至可以先做出模具再把Alpha Form導磁體填充壓實再高溫定型后脫模即可。其性能與對應頻率固態可加工導磁體相似,但因其粘接劑含量高,密度與磁導率均比固態的可加工導磁體低一些。

    應用實例有小內孔及盤香型平面感應器,小內孔是多匝的,由于有中心回路導管,因此,從截面上計算,3個管外徑加2個絕緣間隙即等于內孔感應器外徑,而此絕緣間隙一般不小于2mm,用手成形導磁體充填此間隙,起到絕緣層與提高感應器效率的雙重作用,因此,要求手成形導磁體有良好的電阻率。圖為美國Fluxtrol公司Alpha Form導磁體應用的實例。

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