Magnetische Sättigung

Wenn wir die mmf eines Magneten erhöhen, ist der FlussDie Dichte innerhalb des Kerns wird ebenfalls erhöht. Nun können wir eine Frage stellen, ob es eine Einschränkung gibt, dass die Flussdichte im Kern des Magneten mit zunehmender angewendeter mmf ansteigt. Die Antwort ist ja. Es gibt eine Grenze, über die hinaus eine starke Erhöhung der Flussdichte im Magnetkern nicht einmal mit einer starken Zunahme von mmf auftritt. Wenn diese Grenze nicht überschritten wird, ist es möglich, einen großen Fluss in einem sehr kleinen Magnetquerschnitt zu quetschen, der einen sehr starken Magneten mit sehr geringer Größe erzeugen kann. Dies ist jedoch nicht der praktische Fall. Es gibt eine Grenze, obwohl diese Grenze nicht sehr scharf ist, aber existiert. Diese Grenze wird aufgerufen magnetische Sättigung.

Definition der magnetischen Sättigung

Die Einheit, oberhalb derer die magnetische Flussdichte in einem magnetischen Bereich nicht weiter ansteigt, steigt mit der Zunahme von mmf.

Magnetische Sättigung von Eisen

Uns ist bekannt, dass Eisen sehr wenig hatAbneigung. Es ist viel kleiner als die Zurückhaltung der Luft. Die obige Aussage trifft jedoch nur zu, wenn die magnetische Flussdichte eines Eisenkerns unterhalb der spezifischen Grenze liegt. Diese Grenze kann zwischen 1,6 und 1,8 Tesla liegen, abhängig vom jeweiligen Magnetstahl oder Eisen.
Wenn wir jetzt versuchen, mit der Flussdichte oben zu arbeitenBei dieser Grenze zeigt das Eisen eine höhere Reluktanz im Vergleich zu der bei niedriger Flussdichte. Infolgedessen verhält sich das besagte Eisen oder Stahl nicht wie ein guter magnetischer Leiter. In dieser Situation ist viel mehr mmf erforderlich, um den Fluss durch denselben Eisenkern zu treiben. Mehr mmf bedeutet mehr Amperewindung bei elektromagnetischen Feldern, daher sollte diese Situation vermieden werden.

Relation zwischen Reluktanz und Flussdichte

Die folgende Grafik zeigt die Beziehung zwischen der effektiven Reluktanz eines magnetischen Materials wie Eisen und seiner entsprechenden Flussdichte.

magnetische Sättigung

In der obigen Abbildung ist zu sehen, dass, wenn FlussDie Dichte ist innerhalb der Grenzen, die Reluktanz des Magnetpfads ist ziemlich gering, aber wenn er einen bestimmten Wert wie 2 Tesla kreuzt, wie hier gezeigt, steigt die Reluktanz des gleichen Magnetpfads stark an.

Da die Dichte einer beliebigen Größe mit dem Volumen zusammenhängt, kann durch Erhöhen des Querschnitts (d. H. Des Volumens) des Magnetpfads die effektive Flussdichte des Pfads für dasselbe mmf verringert werden.
Um die unerwünschte Wirkung der zu vermeiden magnetische Sättigungwurde die Größe des Eisenkerns passend für eine bestimmte technische Anwendung gewählt.
Im Allgemeinen wird das Volumen des Eisen- oder Stahlkerns des magnetischen Pfads in einer Maschine so gewählt, dass die Flussdichte des Kerns unter normalen Betriebsbedingungen die Grenze von 1,5 Tesla nicht überschreitet.

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