導磁體概述
顧名思義,導磁體 就是 容易導 磁 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 Fluxtr ol ) 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 和 高頻導磁體。 對應 頻率分別為 2-10KH z , 2 0- 100 KH z , 1 00KHz 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(fā)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(fā)熱。
原蘇聯(lián)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(yè)發(fā)達國家發(fā)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 此 產品。 下 表列出美國的 Fluxtrol公司的 可加工導磁體的主要性能 參數 。
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。可加工導磁體一般由羰基鐵制造,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 加 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。現(xiàn)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 橡 皮 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 合 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 的 固態(tài) 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(tài)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。 下 圖為美國 Fluxtrol公司 的 Alpha Form導磁體 應用的實例。
2018-10-19