磁性材料具有磁有序的強磁性物質,廣義還包括可應用其磁性和磁效應的弱磁性及反鐵磁性物質。磁性是物質的一種基本屬性。物質按照其內部結構及其在外磁場中的性狀可分為抗磁性、順磁性、鐵磁性、反鐵磁性和亞鐵磁性物質。
鐵磁性和亞鐵磁性物質為強磁性物質,抗磁性和順磁性物質為弱磁性物質。磁性材料按性質分為金屬和非金屬兩類,前者主要有電工鋼、鎳基合金和稀土合金等,后者主要是鐵氧體材料。按使用又分為軟磁材料、永磁材料和功能磁性材料。功能磁性材料主要有磁致伸縮材料、磁記錄材料、磁電阻材料、磁泡材料、磁光材料,旋磁材料以及磁性薄膜材料等,反映磁性材料基本磁性能的有磁化曲線、磁滯回線和磁損耗等。
獲得勵磁電流的方法稱為勵磁方式。目前采用的勵磁方式分為兩大類:一類是用直流發(fā)電機作為勵磁電源的直流勵磁機勵磁系統(tǒng);另一類是用硅整流裝置將交流轉化成直流后供給勵磁的整流器勵磁系統(tǒng)?,F(xiàn)說明如下:
1 直流勵磁機勵磁 直流勵磁機通常與同步發(fā)電機同軸,采用并勵或者他勵接法。采用他勵接法時,勵磁機的勵磁電流由另一臺被稱為副勵磁機的同軸的直流發(fā)電機供給。
2 靜止整流器勵磁 同一軸上有三臺交流發(fā)電機,即主發(fā)電機、交流主勵磁機和交流副勵磁機。副勵磁機的勵磁電流開始時由外部直流電源提供,待電壓建立起來后再轉為自勵(有時采用發(fā)電機)。副勵磁機的輸出電流經過靜止晶閘管整流器整流后供給主勵磁機,而主勵磁機的交流輸出電流經過靜止的三相橋式硅整流器整流后供給主發(fā)電機的勵磁繞組。
3 旋轉整流器勵磁 靜止整流器的直流輸出必須經過電刷和集電環(huán)才能輸送到旋轉的勵磁繞組,對于大容量的同步發(fā)電機,其勵磁電流達到數(shù)千安培,使得集電環(huán)嚴重過熱。因此,在大容量的同步發(fā)電機中,常采用不需要電刷和集電環(huán)的旋轉整流器勵磁系統(tǒng)。主勵磁機是旋轉電樞式三相同步發(fā)電機,旋轉電樞的交流電流經與主軸一起旋轉的硅整流器整流后,直接送到主發(fā)電機的轉子勵磁繞組。交流主勵磁機的勵磁電流由同軸的交流副勵磁機經靜止的晶閘管整流器整流后供給。由于這種勵磁系統(tǒng)取消了集電環(huán)和電刷裝置,故又稱為無刷勵磁系統(tǒng)。
當永磁同步電動機的定子通入三相交流電時,三相電流在定子繞組的電阻上產生電壓降。由三相交流電產生的旋轉電樞磁動勢及建立的電樞磁場,一方面切割定子繞組,并在定子繞組中產生感應電動勢;另一方面以電磁力拖動轉子以同步轉速旋轉。電樞電流還會產生僅與定子繞組相交鏈的定子繞組漏磁通,并在定子繞組中產生感應漏電動勢。此外,轉子永磁體產生的磁場也以同步轉速切割定子繞組。從而產生空載電動勢。為了便于分析,在建立數(shù)學模型時,假設以下參數(shù):①忽略電動機的鐵心飽和;②不計電機中的渦流和磁滯損耗;③定子和轉子磁動勢所產生的磁場沿定子內圓按正弦分布,即忽略磁場中所有的空間諧波;④各相繞組對稱,即各相繞組的匝數(shù)與電阻相同,各相軸線相互位移同樣的電角度。
地球也是一個大磁體,它的兩個極分別在接近地理南極和地理北極的地方。因此地球表面的磁體,可以自由轉動時,就會因磁體同性相斥,異性相吸的性質指示南北。這個道理古人不夠明白,但這類現(xiàn)象他們很清楚。
分類
磁鐵可分作“磁鐵”與“非磁鐵”。磁鐵可以是天然產物,又稱天然磁石,也可以由人工制造(強的磁鐵是釹磁鐵)。而非性磁鐵,只有在某些條件下會有磁性,通常是以電磁鐵的形式產生,也就是利用電流來強化其磁場。
定義
磁鐵,應該叫磁鋼,英文:Magnet,磁鋼主要分兩大類,一類是軟磁,一類是硬磁。