磁滞回线实验

◆铁磁材料

磁滞回线与磁化曲线的测定主讲：巫志玉

发电机磁存储器磁悬浮列车司南核磁共振仪变压器一、试验目的1、了解铁磁材料的磁化规律2、理解铁磁材料的几个基本概念3、驾驭磁滞回线与磁化曲线的测定方法二、仪器用具FB310C磁滞回线组合试验仪三、试验原理1、磁性材料(磁介质)处在磁场中与磁场发生相互作用能够被磁化的物质顺磁质：氮、氧、铝、铬等(μr>1，B′与B0同向，弱磁性)抗磁质：金、银、铜、铅等(μr<1，B′与B0反向，弱磁性)铁磁质：铁、钴、镍等(μr>>1，B′与B0同向，强磁性)软磁：变压器铁芯等(矫顽力、剩磁、磁滞损耗小)硬磁：永久磁铁等(矫顽力、剩磁、磁滞损耗大)矩磁：锰镁铁氧体等(剩磁与饱和磁感应强度相等)分类磁导率高、磁滞性、居里点2、铁磁材料的磁化规律磁性材料的磁感应强度B随磁场强度H变更的曲线称为磁化曲线，也叫B—H曲线，它们之间的关系为B=μH。然而铁磁材料的磁导率μ不是常量，因此B与H是非线性关系。MNPOO磁化曲线是用来描述铁磁性物质磁化特性的。(1)铁磁材料的——起始磁化曲线对处于磁中性(B=H=0)的铁磁材料进行磁化，B随H变更并在某时B达到饱和时的曲线。BHOB=μH(2)铁磁材料的——磁滞回线◆磁滞现象磁性材料在交变磁场中反复磁化，其B-H关系曲线是一条封闭的曲线，这条曲线就叫磁滞回线。◆磁滞回线磁性材料中磁感应强度B的变更总是落后于外磁场变更的现象。BHo.ab.s.c-H.s′cH.sBsH..dsBs-H.◆铁磁材料的磁滞回线起始磁化曲线饱和磁感应强度BsrB剩余磁感应强度矫顽力Hc.rBc.◆磁滞回线的特点磁饱和性、磁滞性、不行逆性、中心对称性、存在居里点。软磁磁滞回线较窄，硬磁磁滞回线较宽磁滞回线●●顶点(3)铁磁材料的——基本磁化曲线◆对同一铁磁材料从磁中性时由交变磁场由弱到强依次进行磁化，可得到面积由小到大的一簇磁滞回线，将各条回线的顶点连接起来所得的曲线基本的磁化曲线饱和的磁滞回线(面积不再增加)磁滞回线◆基本磁化曲线与起始磁化曲线差别很小

(磁性材料在磁中性下磁化时，基本磁化曲线就是起始磁化曲线)(4)铁磁材料的——磁滞损耗Ph=fV∮HdB=ChfBmnVBm为磁感应强度的最大值，Ch为磁滞损耗系数，一般n=1.6～2.3。铁磁材料置于交变磁场中，材料被反复交变磁化，磁畴互相不停地摩擦而消耗能量，并以产生热量的形式表现出来，造成的损耗为磁滞损耗。(铁磁材料的磁介质分子间有较强的耦合作用，使内部有许多带有一定取向自发磁化的小区域，称为磁畴)◆可以证明，磁滞损耗与磁滞回线所围面积成正比。磁滞损耗用ph表示，它与磁场交变的频率f、铁心的体积V和磁滞回线的面积∮HdB成正比，即◆3、测定磁滞回线与磁化曲线的基本原理本试验接受非电量的电测法，将不易测量的磁学量转换为易于测量的电学量。磁滞回线实验仪原理电路图

N=50匝，

L=60mm，R1=2.5Ω，由UH可以确定H。C2=20μF，R2=10kΩ，n=150匝，S=80mm2，由UB可以确定B。◆待测样品为EI型矽钢片，N为励磁绕组，n为用来测量磁感应强度B而设置的绕组。R1为励磁电流取样电阻，依据安培环路定律，样品的磁化场强为：◆依据法拉第电磁感应定律，样品的磁感应强度瞬时值B与由测量绕组n、R2和C2所组成的电路有关：四、试验内容1、视察铁磁材料的磁滞回线2、测绘铁磁材料的饱和磁滞回线3、测绘铁磁材料的基本磁化曲线励磁电压U(V)频率f(HZ)矫顽力HC(A/m)剩磁Br(T)磁场强度Hm(A/m)磁感应强度Bm(T)磁滞损耗(J/m3)相位差H-B(度)样品1样品2样品1样品2样品1样品2样品1样品2样品1样品2样品1样品2样品1样品20.51.01.21.51.82.02.22.52.83.0备注L=60mm，S=80mm2，N=50匝，n=150匝，R2=10kΩ，C2=20μF，R1=2.5Ω五、数据记录表格磁滞回线试验数据记录表六、试验步骤1、试验系统的准备与电路的连接10、逐次增加励磁电压的幅度，重复第5步到第9步，并记录数据3、试验参数的设置(试验仪R1=2.5Ω,U=0V)4、对样品进行退磁处理，而后把励磁电压调到0.5V5、连续按试验仪面板功能键7次，直到液晶显示屏显示采样数n与信号频率f的数值为止,并记录相应数据6、再按功能键1次，显示矫顽力与剩磁的数据，并记录7、再按功能键1次，显示Hm与Bm的数据，并记录8、再按功能键1次，显示磁滞损耗与H-B的数据，并记录11、绘制饱和的磁滞回线与基本的磁化曲线图，并标注相关参数12、试验仪器的整理2、打开仪器电源开关，屏幕显示“欢迎运用磁滞回线测试仪”9、按下复位键，屏幕再次显示“欢迎运用磁滞回线测试仪”七、留意事项2、试验前必需将待测材料预先退磁3、励磁电压