磁鋼一般是指鋁鎳鈷合金(磁鋼在英文中AlNiCo即鋁鎳鈷的縮寫),磁鋼是由幾種硬的強(qiáng)金屬,如鐵與鋁、鎳、鈷等合成,有時(shí)是銅、鈮、鉭合成,用來(lái)制作超硬度永磁合金。
磁鋼原始的定義即是鋁鎳鈷合金(磁鋼在英文中AlNiCo即鋁鎳鈷的縮寫),磁鋼是由幾種硬的強(qiáng)金屬,如鐵與鋁、鎳、鈷等合成,有時(shí)是銅、鈮、鉭合成,用來(lái)制作超硬度永磁合金(Any of several hard, strong alloys of iron, aluminum, nickel, cobalt and sometimes copper, niobium, or tantalum, used to make strong permanent magnets.)。其金屬成分的構(gòu)成不同,磁性能不同,從而用途也不同,主要用于各種傳感器、儀表、電子、機(jī)電、醫(yī)療、教學(xué)、汽車、航空、軍事技術(shù)等領(lǐng)域。鋁鎳鈷磁鋼是古老的一種磁鋼, 被人們稱為天然磁體, 雖然他古老, 但他出色的對(duì)高溫的適應(yīng)性, 使其至今仍是重要的磁鋼之一.鋁鎳鈷可以在500℃以上的高溫下正常工作, 這是他的特點(diǎn), 另外抗腐蝕性能也比其他的磁體強(qiáng)。
經(jīng)過(guò)千百年的發(fā)展,今天磁鐵已成為我們生活中的強(qiáng)力材料。通過(guò)合成不同材料的合金可以達(dá)到與吸鐵石相同的效果,而且還可以提高磁力。在18世紀(jì)就出現(xiàn)了人造的磁鐵,但制造更強(qiáng)磁性材料的過(guò)程卻十分緩慢,直到20世紀(jì)20年代制造出鋁鎳鈷(Alnico)。隨后,20世紀(jì)50年代制造出了鐵氧體(Ferrite),70年代制造出稀土磁鐵[Rare Earth magnet 包括釹鐵硼(NdFeB)和釤鈷(SmCo)]。至此,磁學(xué)科技得到了飛速發(fā)展,強(qiáng)磁材料也使得元件更加小型化。
我們平時(shí)在電子設(shè)備的電源線或信號(hào)線一端或者兩端看到的磁環(huán)就是共模扼流圈。共模扼流圈能夠?qū)材8蓴_電流形成較大的阻抗,而對(duì)差模信號(hào)沒有影響(工作信號(hào)為差模信號(hào)),因此使用簡(jiǎn)單而不用考慮信號(hào)失真問題。并且共模扼流圈不需要接地,可以直接加到電纜上。 磁環(huán)的匝數(shù)選擇 將整束電纜穿過(guò)一個(gè)鐵氧體磁環(huán)就構(gòu)成了一個(gè)共模扼流圈,根據(jù)需要,也可以將電纜在磁環(huán)上面繞幾匝。匝數(shù)越多,對(duì)頻率較低的干擾抑制效果越好,而對(duì)頻率較高的噪聲抑制作用較弱。在實(shí)際工程中,要根據(jù)干擾電流的頻率特點(diǎn)來(lái)調(diào)整磁環(huán)的匝數(shù)。通常當(dāng)干擾信號(hào)的頻帶較寬時(shí),可在電纜上套兩個(gè)磁環(huán),每個(gè)磁環(huán)繞不同的匝數(shù),這樣可以同時(shí)抑制高頻干擾和低頻干擾。從共模扼流圈作用的機(jī)理上看,其阻抗越大,對(duì)干擾抑制效果越明顯。而共模扼流圈的阻抗來(lái)自共模電感Lcm=jwLcm,從公式中不難看出,對(duì)于一定頻率的噪聲,磁環(huán)的電感越大越好。但實(shí)際情況并非如此,因?yàn)閷?shí)際的磁環(huán)上還有寄生電容,它的存在方式是與電感并聯(lián)。
為 了滿足開關(guān)電源提率和減小尺寸、重量的要求,需要一種高磁通密度和高頻低損耗的變壓器磁芯。雖然有高性能的非晶態(tài)軟磁合金競(jìng)爭(zhēng),但從性能價(jià)格比考慮,軟磁鐵氧體材料仍是的選擇;特別在100kHz到1MHz的高頻領(lǐng)域,新的低損耗的高頻功率鐵氧體材料更有其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。為了限度地利用磁芯,對(duì)于較大功率運(yùn)行條件下的軟磁鐵氧體材料,在高溫工作范圍(如80~100℃),應(yīng)具有以下主要的磁特性:
1)高的飽和磁通密度或高的振幅磁導(dǎo)率。這樣變壓器磁芯在規(guī)定頻率下允許有一個(gè)大的磁通偏移,其結(jié)果可減少匝數(shù);這也有利于鐵氧體的高頻應(yīng)用,因?yàn)榻刂诡l率正比于飽和磁通密度。
2)在工作頻率范圍有低的磁芯總損耗。在給定溫升條件下,低的磁芯損耗將允許有高的通過(guò)功率。
附帶的要求則還有高的居里點(diǎn),高的電阻率,良好的機(jī)械強(qiáng)度等。