饱和磁滞回线和基本参数(图文)

饱和磁滞回线和基本参数(图文)

来源:电源谷作者:

如果将铁磁物质沿磁化曲线 OS 由完全去磁状态磁化到饱和B s（如图

4.3 所示），此时如将外磁场H 减小，B 值将不再按照原来的初始磁化曲线 (OS) 减小，而是更加缓慢地沿较高的B 减小，这是因为发生刚性转动的磁畴保留了外磁场方向。即使外磁场H =0 时，B ¹ 0 ，即尚有剩余的磁感应强度B r存在。这种磁化曲线与退磁曲线不重合性能称为磁化的不可逆性。磁感应强度B 的改变滞后于磁场强度H 的现象称为磁滞现象。

如要使B 减少，必须加一个与原磁场方向相反的磁场强度 -H，当这个反向磁场强度增加到 -H c时，才能使磁介质中B =0 。这并不意味着磁介质恢复了杂

乱无章状态，而是一部分磁畴仍保留原磁化磁场方向，而另一部分在反向磁场作用下改变为外磁场方向，两部分相等时，合成磁感应强度为零。

如果再继续增大反向磁场强度，铁磁物质中反转的磁畴增多，反向磁感应强度增加，随着 -H值的增加，反向的B 也增加。当反向磁场强度增加到 -H s时，则B =-B

s

达到反向饱和。如果使 -H=0,B= -B r，要使 -B r为零，必须加正向H C。如H 再增大到H s时，B 达到最大值B s，磁介质又达到正向饱和。这样磁场强度由H s→ 0 → - H C→ - H s→ 0 → H C→ H s, 相应地 , 磁感应强度由B s

→ B

r → 0 → - B

S

→ - B

r

→ 0 → B s，形成了一个对原点 O 对称的回线 ( 图

4.3) ，称为饱和磁滞回线 , 或最大磁滞回线。

在饱和磁滞回线上可确定的特征参数（图 4.3 ）为：

图 4.3 磁芯的磁滞回线

1. 饱和磁感应强度 B S是在指定温度(25 ℃ 或100 ℃ ) 下，用足够大的磁场强度磁化磁性物质时，磁化曲线达到接近水平时，不再随外磁场增大而明显增大 ( 对于高磁导率的软磁材料 , 在 m

r

=100 处 ) 对应的B 值。

2. 剩余磁感应强度B r铁磁物质磁化到饱和后，又将磁场强度下降到零时，铁磁物质中残留的磁感应强度，即为B r。称为剩余磁感应强度，简称剩磁。

3. 矫顽力 H c铁磁物质磁化到饱和后，由于磁滞现象，要使磁介质中B 为零，需有一定的反向磁场强度 -H，此磁场强度称为矫顽磁力H c.

如果用小于H s的不同的磁场强度磁化铁磁材料时，此时B 与H 的关系在饱和磁滞回线以内的一族磁滞回线。各磁滞回线上的剩磁感应和矫顽磁力将小于饱和时的B r和H c。如果要使具有磁性的材料恢复到去磁状态，用一个高频磁场对材料磁化，并逐渐减少磁场强度H 到 0 ，或将材料加到居里温度以上即可去磁。

应当指出的是材料的磁化曲线是环形等截面试样特性，各种磁芯型号尽管磁芯材质与试样相同，但磁化特性因结构形状不同而不相同。

很高，需要很大的磁场强度才能将磁材料磁化到饱和，如果磁滞回线很宽，即 H

c

同时需要很大的反向磁场强度才能将材料中磁感应强度下降到零，也就是说这类材料磁化困难，去磁也困难，我们称这类材料为硬磁材料。如铝镍钴永磁铁，钐钴合金等，常用于电机激磁和仪表产生恒定磁场。这类材料磁化曲线宽，矫顽磁力高。在开关电源中 , 为减少直流滤波电感的体积，有时用永磁－硬磁材料产生恒定磁场抵消直流偏置。

另一类材料在较弱外磁场作用下，磁感应强度达到很高的数值，同时很低的矫顽磁力，即既容易磁化，又很容易退磁。我们称这类材料为软磁材料。开关电源主要应用软磁材料。属于这类材料的有电工纯铁、电工硅钢、铁镍软磁合金、铁钴钒软磁合金和软磁铁氧体等。某些特殊磁性材料，如恒导磁合金和非晶态合金也是软磁材料。可见，所谓“软磁”，不是材料的质地柔软，而是容易磁化而已。实际上，软磁材料都是既硬又难加工的材料。如铁氧体，既硬又脆，是开关电源中主要应用的软磁材料。