Il processo di magnetizzazione dei materiali magnetici in un campo alternato è associato alla perdita di parte della potenza campo magnetico. Questa potenza, assorbita da una massa unitaria di materiale magnetico e dissipata sotto forma di calore, è chiamata perdita magnetica specifica P, che, a sua volta, è la somma delle perdite per isteresi e delle perdite dinamiche. Le perdite dinamiche sono causate principalmente da correnti parassite e in parte da effetti collaterali magnetici (viscosità magnetica).

Perdita di isteresi sono associati al fenomeno dell'isteresi magnetica e allo spostamento irreversibile delle pareti dei domini. Le perdite di isteresi si creano durante lo spostamento delle pareti del dominio nella fase iniziale della magnetizzazione. A causa della disomogeneità della struttura del materiale magnetico, l'energia magnetica viene spesa nel movimento delle pareti del dominio. Per ogni materiale, sono proporzionali all'area del ciclo di isteresi e alla frequenza del campo magnetico alternato. La potenza dissipata P g, W/kg, consumata sull'isteresi da una massa unitaria del materiale, è determinata dalla formula

dove η è un coefficiente dipendente dalla natura del materiale;

B m - massima induzione magnetica durante il ciclo;

n è l'esponente, che ha un valore dipendente da B compreso tra 1,6 e 2;

f è la frequenza.

Per ridurre le perdite di isteresi, vengono utilizzati materiali magnetici con la minor coercitività possibile.

Perdita di correnti parassite sono causati da correnti elettriche che inducono un flusso magnetico nel materiale. Questi materiali dipendono dalla resistenza elettrica del materiale magnetico e dalla forma del nucleo. Maggiore è la resistività elettrica del materiale magnetico, minori sono le perdite di correnti parassite.

dove ξ è un coefficiente che dipende dalla natura del materiale magnetico, nonché dalla sua forma.

Per combattere le correnti parassite, viene aumentata la resistenza elettrica del nucleo (nuclei magnetici). All'aumentare della frequenza, le perdite per correnti parassite aumentano più rapidamente delle perdite per isteresi e ad una certa frequenza inizieranno a prevalere sulle perdite per isteresi.

La perdita causata dall'effetto collaterale magnetico (viscosità magnetica) è la proprietà dei materiali magnetici di mostrare la dipendenza del ritardo nella variazione dell'induzione che si verifica sotto l'influenza di un campo magnetico variabile dalla durata dell'esposizione a questo campo. Queste perdite sono principalmente dovute all'inerzia dei processi di inversione della magnetizzazione del dominio. Con una diminuzione della durata dell'applicazione del campo magnetico, i ritardi e, di conseguenza, le perdite magnetiche causate dall'effetto collaterale magnetico aumentano, quindi devono essere presi in considerazione quando si utilizzano materiali magnetici in modalità di funzionamento pulsata.

La perdita di potenza P MT causata dall'effetto magnetico è definita come la differenza tra le perdite magnetiche specifiche P e la somma delle perdite per isteresi P G e correnti parassite P W:

Durante l'inversione della magnetizzazione in un campo alternato, c'è un ritardo nella fase di induzione magnetica dall'intensità del campo magnetico. Ciò accade per effetto delle correnti parassite che impediscono, secondo la legge di Lenz, una variazione dell'induzione magnetica, nonché per fenomeni di isteresi e post-effetto magnetico. L'angolo di ritardo è chiamato angolo di perdita magnetica e indicato con δ M. Per caratterizzare le proprietà dinamiche dei materiali magnetici, viene utilizzata la tangente di perdita magnetica tgδ M. La figura mostra un circuito equivalente in serie e un diagramma vettoriale di un induttore toroidale con un nucleo di materiale magnetico. La resistenza attiva r 1 è equivalente a tutti i tipi di perdite magnetiche, perdite nell'avvolgimento e isolamento elettrico.

Se trascuriamo la resistenza dell'avvolgimento della bobina e la sua stessa capacità, otteniamo dal diagramma vettoriale

dove ω è la frequenza angolare;

L è l'induttanza della bobina;

Q è il fattore di qualità della bobina con il materiale magnetico testato.

L'equazione mostra che la tangente dell'angolo di perdita magnetica è il reciproco del fattore di qualità della bobina.

GOST 12119.4-98

Gruppo B39

NORMA INTERSTATALE

Acciaio elettrico

METODI PER LA DETERMINAZIONE DELLE PROPRIETA' MAGNETICHE ED ELETTRICHE

Metodo per misurare la perdita magnetica specifica e il valore effettivo
intensità del campo magnetico

acciaio elettrico.
Metodi di prova per proprietà magnetiche ed elettriche.
Metodo per la misura di perdite magnetiche specifiche
e il valore effettivo dell'intensità del campo magnetico

MKS 77.040.20
OKSTU 0909

Data di introduzione 1999-07-01

Prefazione

1 SVILUPPATO dalla Federazione Russa, Comitato tecnico interstatale per la standardizzazione MTK 120 "Prodotti in metallo da metalli ferrosi e leghe"

INTRODOTTO da Gosstandart della Russia

2 ADOTTATO dall'Interstate Council for Standardization, Metrology and Certification (Verbale n. 13 del 28 maggio 1998)

Votato per accettare:

Nome dello stato	Nome dell'organismo nazionale di normalizzazione
La Repubblica dell'Azerbaigian	Azgosstandart
Repubblica d'Armenia	Standard dello stato d'arme
Repubblica di Bielorussia	Standard statale della Bielorussia
Repubblica del Kirghizistan	Kirghizistan
Federazione Russa	Gosstandart di Russia
La Repubblica del Tagikistan	Standard dello Stato tagico
Turkmenistan	Ispettorato statale principale del Turkmenistan
La Repubblica dell'Uzbekistan	Uzgosstandart
Ucraina	Standard statale dell'Ucraina

3 Decreto del Comitato di Stato Federazione Russa sulla standardizzazione e metrologia dell'8 dicembre 1998 N 437, lo standard interstatale GOST 12119.4-98 è stato applicato direttamente come norma statale Federazione Russa dal 1 luglio 1999

4 INVECE DI GOST 12119-80 nella parte della sezione 4

5 REVISIONE

1 area di utilizzo

1 area di utilizzo

Questa norma stabilisce un metodo per determinare le perdite magnetiche specifiche da 0,3 a 50,0 W/kg e il valore effettivo dell'intensità del campo magnetico da 100 a 2500 A/m a frequenze di rimagnetizzazione di 50-400 Hz utilizzando il metodo del wattmetro e dell'amperometro.

È consentito determinare i valori delle quantità magnetiche a frequenze di rimagnetizzazione fino a 10 kHz su campioni di anello e su campioni di strisce.

2 Riferimenti normativi

Questo standard utilizza riferimenti ai seguenti standard:

GOST 8.377-80 Sistema statale per garantire l'uniformità delle misurazioni. I materiali sono morbidi magnetici. Metodi per eseguire misurazioni durante la determinazione delle caratteristiche magnetiche statiche

GOST 8476-93 Analogico ad azione diretta che indica strumenti di misura elettrici e parti ausiliarie ad essi. Parte 3: Requisiti particolari per wattmetri e varmetri

GOST 8711-93 Analogico ad azione diretta che indica strumenti di misura elettrici e parti ausiliarie ad essi. Parte 2: Requisiti particolari per amperometri e voltmetri

GOST 12119.0-98 Acciaio elettrico. Metodi per la determinazione delle proprietà magnetiche ed elettriche. Requisiti generali

GOST 13109-97 Energia elettrica. La compatibilità dei mezzi tecnici è elettromagnetica. Norme per la qualità dell'energia elettrica nei sistemi di alimentazione generici

GOST 21427.1-83 Lamiera d'acciaio anisotropica laminata a freddo elettrica. Specifiche

GOST 21427.2-83 Lamiera d'acciaio sottile isotropica laminata a freddo elettrica. Specifiche

3 Requisiti generali

Requisiti generali per i metodi di prova - secondo GOST 12119.0.

I termini utilizzati in questo standard sono conformi a GOST 12119.0.

4 Preparazione dei provini

4.1 I campioni di prova devono essere isolati.

4.2 I campioni a forma di anello sono assemblati da anelli stampati con uno spessore da 0,1 a 1,0 mm o avvolti da un nastro con uno spessore non superiore a 0,35 mm e posti in cassette di materiale isolante con uno spessore non superiore a 3 mm o meno -metallo ferromagnetico di spessore non superiore a 0,3 mm. La cassetta di metallo deve avere uno spazio vuoto.

Il rapporto tra il diametro esterno del campione e quello interno non deve essere superiore a 1,3; l'area della sezione trasversale del campione non è inferiore a 0,1 cm.

4.3 I campioni per l'apparato di Epstein sono costituiti da strisce con uno spessore da 0,1 a 1,0 mm, una lunghezza da 280 a 500 mm, una larghezza di (30,0 ± 0,2) mm. Le strisce del campione non devono differire l'una dall'altra in lunghezza di oltre ± 0,2%. L'area della sezione trasversale del campione deve essere compresa tra 0,5 e 1,5 cm Il numero di strisce nel campione deve essere un multiplo di quattro, con un minimo di dodici strisce.

I campioni di acciaio anisotropo vengono tagliati lungo la direzione di laminazione. L'angolo tra le direzioni di laminazione e di taglio delle strisce non deve superare 1° .

Per i campioni di acciaio isotropo, metà delle strisce viene tagliata lungo la direzione di laminazione, l'altra trasversalmente. L'angolo tra le direzioni di laminazione e di taglio non deve superare i 5°. Le strisce sono raggruppate in quattro pacchi: due - da strisce tagliate lungo la direzione di laminazione, due - trasversalmente. I pacchi con strisce ugualmente tagliate sono posti in bobine parallele dell'apparato.

È consentito tagliare le strisce con lo stesso angolo rispetto alla direzione di laminazione. La direzione di laminazione per tutte le strisce posate in una bobina deve essere la stessa.

4.4 I campioni di fogli sono realizzati da 400 a 750 mm di lunghezza. La lunghezza del telo deve essere almeno la lunghezza esterna del giogo: la larghezza del telo deve essere almeno il 60% della larghezza della finestra del solenoide. La tolleranza in lunghezza non deve superare ±0,5%, in larghezza - ±2 mm.

La superficie e la forma dei fogli devono essere conformi a GOST 21427.1 e GOST 21427.2.

5 Attrezzatura applicata

5.1 Installazione. Lo schema di installazione è mostrato in Figura 1.

Figura 1 - Schema per le misure con il metodo del wattmetro

5.1.1 Voltmetri PV1- per misurare il valore medio della tensione rettificata e quindi determinare l'ampiezza dell'induzione magnetica e PV2- per misurare il valore efficace della tensione e la successiva determinazione del fattore di forma della sua curva, devono avere un limite di misura da 30 mV a 100 V, la corrente massima in ingresso non è superiore a 5 mA, la classe di precisione non è inferiore a 0,5 secondo GOST 8711.

È consentito utilizzare un divisore di tensione per un voltmetro PV1 per ottenere letture numericamente uguali alle ampiezze dell'induzione magnetica.

5.1.2 Wattmetro PW per la misura della potenza attiva e la successiva determinazione delle perdite magnetiche specifiche deve avere un limite di misura compreso tra 0,75 e 30 W, un fattore di potenza nominale non superiore a 0,1 alla frequenza di 50 Hz ea 0,2 alla frequenza superiore; classe di precisione non inferiore a 0,5 a una frequenza di inversione della magnetizzazione da 50 a 400 Hz o non inferiore a 2,5 - a una frequenza superiore a 400 Hz secondo GOST 8476.

È consentito utilizzare un partitore di tensione al wattmetro per ottenere letture numericamente uguali ai valori delle perdite magnetiche specifiche. L'uscita del partitore di tensione deve essere collegata al circuito in parallelo del wattmetro, l'ingresso - all'avvolgimento II del campione T2.

5.1.3 Amperometro RA per misurare il valore effettivo della corrente di magnetizzazione e la successiva determinazione del valore effettivo dell'intensità del campo magnetico, deve avere un limite di misurazione da 0,1 a 5,0 A, una classe di precisione di almeno 0,5 secondo GOST 8711. È consentito aumentare il limite di misurazione più piccolo fino a 1,0 A quando si controlla il carico del circuito di corrente del wattmetro. La potenza massima consumata dall'amperometro durante la misurazione con campioni di fogli con una larghezza superiore a 250 mm non deve essere superiore a 1,0 VA; per altri campioni - non più di 0,2 VA.

5.1.4 Contatore di frequenza PF per misurare la frequenza con un errore non superiore a ±0,2%.

5.1.5 La fonte di alimentazione per la magnetizzazione del campione dovrebbe avere un generatore a bassa frequenza con un amplificatore di potenza o un regolatore di tensione con uno stabilizzatore di frequenza a 50 Hz. Il coefficiente di tensione non sinusoidale del generatore caricato non deve superare il 5% secondo GOST 13109. La potenza nominale della sorgente ad una frequenza di rimagnetizzazione di 50 Hz deve essere almeno 0,45 kVA per 1,0 kg di peso campione e almeno 0,3 kVA per i valori specificati in Tabella 1.

Tabella 1

Frequenza di rimagnetizzazione, kHz	Peso campione, kg
Da 0,05 a 1,0 incl.	Da 0,5 a 1,1 incl.
St. 1.0 "10.0"	Da 0,03" a 0,30"

È consentito utilizzare l'amplificatore con feedback per ottenere la forma della curva di flusso magnetico del campione, prossima alla sinusoidale. Il coefficiente di non sinusoidale della forma della curva EMF nell'avvolgimento non deve superare il 3%; la potenza assorbita dal circuito di retroazione della tensione non deve superare il 5% delle perdite magnetiche misurate.

5.1.6 Voltmetri PV1 e PV2, circuito di tensione del wattmetro PW e il feedback dell'amplificatore non dovrebbe consumare più del 25% del valore misurato.

5.1.7 Bobina T1 per compensare il flusso magnetico all'esterno del campione, il numero di giri dell'avvolgimento I non deve superare i cinquanta, la resistenza non deve superare 0,05 ohm, la resistenza dell'avvolgimento II non deve superare i 3 ohm. Gli avvolgimenti sono posati su un telaio cilindrico in materiale isolante non magnetico con una lunghezza da 25 a 35 mm e un diametro da 40 a 60 mm. L'asse della bobina deve essere perpendicolare al piano delle linee di forza del campione quando è fissato sull'apparato di Epstein. Differenza relativa tra i coefficienti di mutua induttanza della bobina T1 e l'apparato di Epstein senza campione non dovrebbe andare oltre ± 5%.

È consentito escludere dal circuito (vedi Figura 1) la bobina T1 con un flusso magnetico esterno al campione non superiore allo 0,2% del valore misurato.

5.1.8 Magnetizzazione I e misura degli avvolgimenti II del campione anulare T2 deve soddisfare i requisiti di GOST 8.377.

5.1.9 Apparato di Epstein, utilizzato per testare campioni composti da strisce, T2 deve avere quattro bobine su telai di materiale isolante non magnetico con le seguenti dimensioni:

larghezza interna della finestra - (32,0±0,5) mm;

altezza - da 10 a 15 mm;

spessore della parete del telaio - da 1,5 a 2,0 mm;

la lunghezza della sezione della bobina con l'avvolgimento non è inferiore a 190 mm;

lunghezza bobina - (220±1) mm.

Il numero di giri negli avvolgimenti dell'apparato è selezionato secondo la tabella 2.

Tavolo 2

Frequenza di rimagnetizzazione, Hz	Il numero di giri nell'avvolgimento
	I - magnetizzante	II - misurazione
Da 50 a 60 incl. S. 60 "400" " 400 " 2000 "
Nota - Gli avvolgimenti sono avvolti uniformemente lungo la lunghezza dei telai delle bobine. Il numero di strati di ciascun avvolgimento sui telai deve essere dispari.

5.1.10 Apparecchio a fogli utilizzato per testare i provini T2, deve avere un solenoide e due gioghi. Il design dei gioghi deve garantire il parallelismo delle superfici di contatto e la rigidità meccanica, che esclude l'influenza sulle proprietà magnetiche del campione. La larghezza dei pali dei gioghi in acciaio elettrico deve essere almeno 25 mm, quelli delle leghe di precisione - 20 mm. Le perdite magnetiche nei gioghi non devono superare il 5% di quelle misurate; la differenza relativa delle ampiezze del flusso magnetico nei gioghi non deve superare il ±15%.

È consentito utilizzare dispositivi con gioghi aperti per la misurazione cambiamento relativo perdite magnetiche specifiche, ad esempio, quando si valuta la tensione residua secondo GOST 21427.1.

Il solenoide deve avere un telaio in materiale isolante non magnetico, su cui viene prima posizionato l'avvolgimento di misura II, quindi viene posizionato l'avvolgimento magnetizzante I con uno o più fili.Ogni filo è posato uniformemente in uno strato.

La differenza massima relativa delle ampiezze dell'induzione magnetica nell'area del campione all'interno del solenoide non deve superare il ±5%.

6 Preparazione per le misurazioni

6.1 I campioni da strisce, fogli o forme anulari sono collegati come mostrato in figura 1.

6.2 I campioni da strisce o fogli sono posti nell'apparecchio. I campioni delle strisce vengono inseriti nell'apparato di Epstein, come indicato nella Figura 2.

Figura 2 - Schema di posa delle strisce del campione

È consentito fissare la posizione di strisce e fogli nell'apparato, creando una pressione non superiore a 1 kPa perpendicolare alla superficie del campione all'esterno delle bobine di magnetizzazione.

6.3 Calcolare l'area della sezione trasversale, m, dei campioni:

6.3.1 L'area della sezione trasversale, m, per campioni di forma anulare di un materiale con uno spessore di almeno 0,2 mm è calcolata dalla formula

dove - peso del campione, kg;

- diametri esterno ed interno dell'anello, m;

- densità materiale, kg/m.

La densità del materiale, kg / m, viene selezionata secondo l'appendice 1 di GOST 21427.2 o calcolata dalla formula

dove e - frazioni di massa silicio e alluminio, %.

6.3.2 L'area della sezione trasversale, m, per provini anulari di un materiale con uno spessore inferiore a 0,2 mm è calcolata dalla formula

dove è il rapporto tra la densità del rivestimento isolante e la densità del materiale campione,

dove è la densità di isolamento, presa pari a 1,6 10 kg/m per un rivestimento inorganico e 1,1 10 kg/m per uno organico;

- fattore di riempimento, determinato come specificato in GOST 21427.1

6.3.3 Area della sezione trasversale S, m, campioni costituiti da strisce per l'apparato di Epstein, calcolati dalla formula

dove è la lunghezza della striscia, m.

6.3.4 L'area della sezione trasversale del campione di foglio, m, è calcolata dalla formula

dove è la lunghezza del foglio, m.

6.4 L'errore nella determinazione della massa dei campioni non deve superare ±0,2%, i diametri esterno ed interno dell'anello - ±0,5%, la lunghezza delle strisce - ±0,2%.

6.5 Le misurazioni con un valore di ampiezza di induzione magnetica inferiore a 1,0 T vengono eseguite dopo la smagnetizzazione dei campioni in un campo con una frequenza di 50 Hz.

Impostare la tensione corrispondente all'ampiezza dell'induzione magnetica di almeno 1,6 T per l'acciaio anisotropo e 1,3 T per l'acciaio isotropo, quindi ridurla gradualmente.

Il tempo di smagnetizzazione deve essere di almeno 40 s.

Quando si misura l'induzione magnetica in un campo con un'intensità inferiore a 1,0 A/m, i campioni vengono conservati dopo la smagnetizzazione per 24 ore; quando si misura l'induzione in un campo con una forza superiore a 1,0 A / m, il tempo di esposizione può essere ridotto a 10 minuti.

È consentito ridurre il tempo di esposizione con una differenza relativa tra i valori di induzione ottenuti dopo esposizioni normali e ridotte, entro ± 2% .

6.6 I limiti superiori dei valori delle grandezze magnetiche misurate per i campioni di forma anulare e composti da strisce devono corrispondere all'ampiezza dell'intensità del campo magnetico non superiore a 5 10 A/m ad una frequenza di inversione della magnetizzazione di da 50 a 60 Hz e non più di 1 10 A/m - a frequenze più alte; limiti inferiori - i valori più piccoli ampiezze di induzione magnetica riportate nella tabella 3.

Tabella 3

Frequenza di rimagnetizzazione, kHz	Il valore più piccolo dell'ampiezza dell'induzione magnetica, T, durante la misurazione
	perdite magnetiche specifiche, W/kg	intensità del campo magnetico, A/m
Da 0,05 a 0,06 incl.
St. 0.06 "1.0"
" 1,00 " 10,0 "

Il valore più piccolo dell'ampiezza di induzione magnetica per campioni di fogli dovrebbe essere uguale a 1,0 T.

6.7 Per voltmetro PV1, tarato in valori medi rettificati, la tensione, V, corrispondente ad una data ampiezza di induzione magnetica, T, e la frequenza di inversione della magnetizzazione, Hz, si calcola con la formula

dove - area della sezione trasversale del campione, m;

- il numero di giri dell'avvolgimento del II campione;

- resistenza totale dell'avvolgimento del campione II T2 e bobine T1, Ohm;

- resistenza equivalente dispositivi e dispositivi connessi all'avvolgimento del campione II T2, Ohm, calcolato dalla formula

dove - resistenze attive dei voltmetri PV1, PV2, circuito di tensione del wattmetro PW e circuiti di retroazione in tensione dell'amplificatore di potenza, rispettivamente, Ohm.

Il valore nella formula (6) viene trascurato se il suo valore non supera 0,002.

6.8 Per voltmetro PV1, tarato nei valori operativi della tensione di forma sinusoidale, il valore del valore U, V, calcolato secondo la formula

6.9 Senza bobina T1 calcolare la correzione, V, dovuta al flusso magnetico esterno al campione, secondo la formula

dove è il numero di giri degli avvolgimenti del campione T2;

- costante magnetica, H/m;

- area della sezione trasversale dell'avvolgimento di misura del campione, m;

è l'area della sezione trasversale del provino, determinata come specificato in 6.3, in m;

- lunghezza media linea del campo magnetico, m.

Per i campioni anulari, la lunghezza media della linea del campo magnetico, m, è calcolata dalla formula

Nei test standard per un campione di strisce, la lunghezza media, m, è presa pari a 0,94 M. Se è necessario migliorare l'accuratezza della determinazione delle quantità magnetiche, è consentito scegliere i valori dalla tabella 4.

Tabella 4

Intensità del campo magnetico, A/m	Lunghezza media della linea del campo magnetico, m
	per acciaio isotropo	per acciaio anisotropo
Da 0 a 10 compreso St. 10 "70"

Per un campione di foglio, la lunghezza media della linea del campo magnetico, m, è determinata dai risultati della certificazione metrologica dell'impianto;

- ampiezza di corrente, A; calcolato in funzione dell'ampiezza della caduta di tensione, V, su una resistenza con resistenza, Ohm, inclusa nel circuito di magnetizzazione, secondo la formula

oppure in base al valore medio rettificato di EMF, V, indotto nell'avvolgimento II della bobina T1 quando l'avvolgimento I è compreso nel circuito di magnetizzazione, secondo la formula

dove - mutua induttanza della bobina, H; non più di 1 10 Gn;

- frequenza di rimagnetizzazione, Hz.

6.10 Nel determinare le perdite magnetiche specifiche nell'apparato di Epstein, si dovrebbe tenere conto della disomogeneità della magnetizzazione delle parti angolari del circuito magnetico introducendo la massa effettiva del campione, kg, che per i campioni da strisce è calcolata dal formula

dove - peso del campione, kg;

- lunghezza striscia, m.

Per i campioni ad anello, viene presa la massa effettiva uguale alla massa campione.

La massa effettiva del foglio campione è determinata dai risultati della certificazione metrologica dell'impianto.

7 Procedura di misurazione

7.1 La determinazione delle perdite magnetiche specifiche si basa sulla misura della potenza attiva consumata dall'inversione della magnetizzazione del campione e consumata dai dispositivi PV1, PV2, PW e circuito di feedback dell'amplificatore. Quando si testa un campione di fogli, vengono prese in considerazione le perdite nei gioghi. La potenza attiva è determinata indirettamente dalla tensione sull'avvolgimento del II campione T2.

7.1.1 All'installazione (vedi Figura 1), le chiavi sono chiuse S2, S3, S4 e apri la chiave S1.

7.1.2 Impostare la tensione, o (), V, utilizzando un voltmetro PV1; frequenza di rimagnetizzazione, Hz; controllare con un amperometro RA, qual è il wattmetro PW non sovraccarico; chiudi la chiave S1 e apri la chiave S2.

7.1.3 Se necessario, regolare la lettura del voltmetro con la fonte di alimentazione PV1 per impostare il valore di tensione impostato e misurare il valore di tensione efficace, V, con un voltmetro PV2 e potenza, W, wattmetro PW

7.1.4 Impostare la tensione corrispondente al valore maggiore dell'ampiezza dell'induzione magnetica, e ripetere le operazioni specificate in 7.1.2, 7.1.3.

7.2 La determinazione del valore effettivo dell'intensità del campo magnetico si basa sulla misurazione della corrente di magnetizzazione.

7.2.1 All'installazione (vedi Figura 1), le chiavi sono chiuse S2, S4 e sblocca le chiavi S1, S3.

7.2.2 Impostare la tensione o tu, V, frequenza di rimagnetizzazione, Hz, e determinata da un amperometro RA valori della corrente di magnetizzazione, A.

7.2.3 Impostare un valore di tensione maggiore e ripetere le operazioni indicate in 7.2.1 e 7.2.2.

8 Regole per l'elaborazione dei risultati delle misurazioni

8.1 Il fattore di forma della curva di tensione sull'avvolgimento II del campione è calcolato dalla formula

dove - valore di tensione effettivo, V;

- tensione calcolata con la formula (6), V.

8.2 La perdita magnetica specifica, W / kg, di un campione da strisce o una forma anulare è calcolata dalla formula

dove è la massa effettiva del campione, kg;

- valore medio della potenza, W;

- valore di tensione efficace, V;

- il numero di giri degli avvolgimenti campione T2;

- vedere 6.7.

I valori e vengono trascurati se il rapporto non supera lo 0,2% e il rapporto non supera 0,002.

L'errore nella determinazione della resistenza non deve superare ± 1%.

È consentito sostituire un valore pari a 1,11 al posto della tensione a = 1,

L'articolo fornisce informazioni sui tipi di materiali utilizzati nella produzione di motori elettrici, generatori e trasformatori. Vengono fornite brevi caratteristiche tecniche di alcuni di essi.

Classificazione dei materiali elettrici

I materiali utilizzati nelle macchine elettriche si dividono in tre categorie: strutturali, attivi e isolanti.

Materiali strutturali

sono utilizzati per la fabbricazione di tali parti e parti della macchina, il cui scopo principale è la percezione e la trasmissione di carichi meccanici (alberi, letti, scudi terminali e montanti, elementi di fissaggio vari e così via). Come materiali strutturali nelle macchine elettriche, vengono utilizzati acciaio, ghisa, metalli non ferrosi e loro leghe e plastica. Questi materiali sono soggetti a requisiti comuni nell'ingegneria meccanica.

Materiali attivi

sono divisi in conduttivi e magnetici e sono destinati alla fabbricazione di parti attive della macchina (avvolgimenti e nuclei di circuiti magnetici).
I materiali isolanti vengono utilizzati per l'isolamento elettrico di avvolgimenti e altre parti che trasportano corrente, nonché per isolare tra loro lamiere di acciaio elettrico in nuclei magnetici stratificati. Un gruppo separato è costituito da materiali con cui sono realizzate le spazzole elettriche, utilizzate per drenare la corrente dalle parti mobili delle macchine elettriche.

Di seguito è riportato una breve descrizione di materiali attivi e isolanti utilizzati nelle macchine elettriche.

Materiali conduttori

A causa della buona conduttività elettrica e della relativa economicità, il rame elettrico è ampiamente utilizzato come materiale conduttore nelle macchine elettriche e recentemente anche l'alluminio raffinato. Le proprietà comparative di questi materiali sono riportate nella Tabella 1. In alcuni casi, gli avvolgimenti delle macchine elettriche sono realizzati in rame e leghe di alluminio, le cui proprietà variano ampiamente a seconda della loro composizione. Le leghe di rame vengono anche utilizzate per la produzione di parti ausiliarie che trasportano corrente (piastre collettori, collettori rotanti, bulloni e così via). Per risparmiare metalli non ferrosi o aumentare la resistenza meccanica, tali parti sono talvolta realizzate anche in acciaio.

Tabella 1

Proprietà fisiche di rame e alluminio

Materiale	Varietà	Densità, g/cm 3	Resistività a 20°C, Ohm×m	Coefficiente di resistenza termica a ϑ °C, 1/°C	Coefficiente di dilatazione lineare, 1/°C	Calore specifico, J/(kg×°C)	Conducibilità termica, W/(kg×°C)
Rame	Ricotto elettrotecnico	8,9	(17.24÷17.54)×10 -9		1,68×10 -5	390	390
Alluminio	Raffinato	2,6-2,7	28,2×10 -9		2,3×10 -5	940	210

Coefficiente di temperatura di resistenza del rame a ϑ °C

La dipendenza della resistenza del rame dalla temperatura viene utilizzata per determinare l'aumento di temperatura dell'avvolgimento di una macchina elettrica quando funziona a caldo ϑ g al di sopra della temperatura ambienteϑo. Basato sulla relazione (2) per calcolare l'aumento di temperatura

Δϑ \u003d ϑ g - ϑ o

puoi ottenere la formula

(3)

dove r r - resistenza dell'avvolgimento allo stato caldo; rx- resistenza dell'avvolgimento, misurata a freddo, quando le temperature dell'avvolgimento e dell'ambiente sono le stesse; ϑ X- temperatura di avvolgimento fredda; ϑ o - temperatura ambiente durante il funzionamento della macchina, quando viene misurata la resistenza r G.

Le relazioni (1), (2) e (3) sono applicabili anche per gli avvolgimenti in alluminio, se 235 è sostituito da 245 in essi.

Materiali magnetici

Per la fabbricazione di singole parti dei circuiti magnetici di macchine elettriche vengono utilizzate lamiere di acciaio elettrico, lamiere di acciaio strutturale, lamiere d'acciaio e ghisa. La ghisa è usata relativamente raramente a causa delle sue basse proprietà magnetiche.

La classe più importante di materiali magnetici sono vari tipi di lamiera di acciaio elettrico. Per ridurre le perdite dovute a isteresi e correnti parassite, il silicio viene introdotto nella sua composizione. La presenza di impurità di carbonio, ossigeno e azoto riduce la qualità dell'acciaio elettrico. La tecnologia della sua fabbricazione ha una grande influenza sulla qualità dell'acciaio elettrico. La lamiera di acciaio elettrico convenzionale è ottenuta mediante laminazione a caldo. A l'anno scorso L'uso dell'acciaio laminato a freddo a grani orientati è in rapida crescita, le cui proprietà magnetiche, una volta rimagnetizzate lungo la direzione di laminazione, sono molto superiori a quelle dell'acciaio ordinario.

L'assortimento di acciaio elettrico e le proprietà fisiche dei singoli gradi di questo acciaio sono determinati da GOST 21427.0-75.

Nelle macchine elettriche vengono utilizzati principalmente i gradi di acciaio elettrici 1211, 1212, 1213, 1311, 1312, 1411, 1412, 1511, 1512, 3411, 3412, 3413, che corrispondono alle vecchie denominazioni dei gradi di acciaio E11, E12, E13, E21 , E22, E31, E32, E41, E42, E310, E320, E330. La prima cifra indica la classe di acciaio in base allo stato strutturale e al tipo di laminazione: 1 - isotropico laminato a caldo, 2 - isotropico laminato a freddo, 3 - anisotropico laminato a freddo con nervatura. La seconda cifra indica il contenuto di silicio. La terza cifra indica il gruppo secondo la principale caratteristica normalizzata: 0 - perdite specifiche durante l'induzione magnetica B= 1,7 T e frequenza f= 50 Hz (p 1.7/50), 1 - perdite specifiche a B= 1,5 T e frequenza f\u003d 50 Hz (p 1,5 / 50), 2 - perdite specifiche durante l'induzione magnetica B= 1,0 T e frequenza f\u003d 400 Hz (p 1,0 / 400), 6 - induzione magnetica in campi deboli con un'intensità del campo magnetico di 0,4 A / m ( B 0,4) e 7 - induzione magnetica in campi magnetici medi con un'intensità del campo magnetico di 10 A / m ( B dieci). La quarta cifra è il numero di serie. Le proprietà dell'acciaio elettrico in funzione del contenuto di silicio sono riportate nella tabella 2

Tavolo 2

Dipendenza Proprietà fisiche acciaio elettrico dal contenuto di silicio

Proprietà	La seconda cifra del grado di acciaio
	2	3	4	5
Densità, g/cm 3
Resistività, Ohm×m
Coefficiente di resistenza termica, 1/°C
Capacità termica specifica, J/(kg×°C)

Con l'aumento del contenuto di silicio, aumenta la fragilità dell'acciaio. A questo proposito, quanto più piccola è la macchina e, di conseguenza, minori sono le dimensioni dei denti e delle scanalature in cui si incastrano gli avvolgimenti, tanto più difficile è l'utilizzo di acciai con acciai maggiorati e un alto grado doping. Pertanto, ad esempio, l'acciaio altolegato viene utilizzato principalmente per la produzione di trasformatori e alternatori molto potenti.

Nelle macchine con frequenze di corrente fino a 100 Hz vengono solitamente utilizzate lamiere di acciaio elettrico con uno spessore di 0,5 mm e talvolta anche, soprattutto nei trasformatori, acciaio con uno spessore di 0,35 mm. Alle frequenze più alte viene utilizzato acciaio più sottile. Le dimensioni delle lastre di acciaio elettrico sono standardizzate e la larghezza delle lastre è 240 - 1000 mm e la lunghezza è 1500 - 2000 mm. Recentemente si è ampliata la produzione di acciaio elettrico sotto forma di nastro avvolto su rotoli.

Riso. 1. Curve di magnetizzazione dei materiali ferromagnetici

1 - acciaio elettrico 1121, 1311; 2 - acciaio elettrico 1411, 1511; 3 - acciai fusi a basso tenore di carbonio, laminati e forgiati per macchine elettriche; 4 - lamiera di acciaio spessore 1-2 mm per pali; 5 - acciaio 10; 6 - acciaio 30; 7 - acciaio elettrico laminato a freddo 3413; 8 - ghisa grigia contenente: C - 3,2%, Si 3,27%, Mn - 0,56%, P - 1,05%; I × A - scale lungo gli assi I e A; II × B - scale lungo gli assi II e B

La figura 1 mostra le curve di magnetizzazione di vari gradi di acciaio e ghisa e nella tabella 3, secondo GOST 21427.0-75, i valori delle perdite specifiche p nei gradi più comuni di acciaio elettrico. L'indice alla lettera p indica l'induzione B in teslas (numeratore) e la frequenza di rimagnetizzazione f in hertz (denominatore) a cui sono garantiti i valori di perdita riportati nella tabella 3. Per i gradi 3411, 3412 e 3413, le perdite sono fornite per il caso di magnetizzazione lungo la direzione di laminazione.

Tabella 3

Perdite specifiche in acciaio elettrico

grado di acciaio	Spessore lamiera, mm	Perdite specifiche, W/kg				grado di acciaio	Spessore lamiera, mm	Perdite specifiche, W/kg
		p 1,0/50	pag 1.5/50	pag 1.7/50				p 1,0/50	pag 1.5/50	pag 1.7/50
1211	0,5	3,3	7,7	-		1512	0,5	1,4	3,1	-
1212	0,5	3,1	7,2	-			0,35	1,2	2,8	-
1213	0,5	2,8	6,5	-		1513	0,5	1,25	2,9	-
1311	0,5	2,5	6,1	-			0,35	1,05	2,5	-
1312	0,5	2,2	5,3	-		3411	0,5	1,1	2,45	3,2
1411	0,5	2,0	4,4	-			0,35	0,8	1,75	2,5
1412	0,5	1,8	3,9	-		3412	0,5	0,95	2,1	2,8
1511	0,5	1,55	3,5	-			0,35	0,7	1,5	2,2
	0,35	1,35	3,0	-		3413	0,5	0,8	1,75	2,5
							0,35	0,6	1,3	1,9

La perdita di correnti parassite dipende dal quadrato dell'induzione e la perdita di isteresi dipende dall'induzione a una potenza vicina a due. Pertanto, le perdite totali nell'acciaio con sufficiente precisione per scopi pratici possono essere considerate dipendenti dal quadrato dell'induzione. Le perdite per correnti parassite sono proporzionali al quadrato della frequenza e le perdite per isteresi sono proporzionali alla prima potenza della frequenza. Con una frequenza di 50 Hz e uno spessore della lamiera di 0,35 - 0,5 mm, le perdite per isteresi superano di parecchie volte le perdite per correnti parassite. La dipendenza delle perdite totali nell'acciaio dalla frequenza è quindi più vicina alla prima potenza di frequenza. Pertanto, le perdite specifiche per i valori B e f, diversi da quelli indicati in Tabella 3, possono essere calcolati con le formule:

(4)

dove il valore di B è sostituito in tesla (T).

I valori delle perdite specifiche riportati nella tabella 3 corrispondono al caso in cui i fogli sono isolati l'uno dall'altro.

Per l'isolamento viene utilizzata una vernice speciale o, molto raramente, carta sottile e viene utilizzata anche l'ossidazione.

Durante lo stampaggio, si verifica l'incrudimento delle lamiere di acciaio elettrico. Inoltre, durante l'assemblaggio delle confezioni di anime, i fogli vengono parzialmente chiusi lungo i bordi a causa della comparsa di bave o bave durante lo stampaggio. Ciò aumenta le perdite nell'acciaio di 1,5 - 4,0 volte.

A causa della presenza di isolamento tra le lamiere di acciaio, della loro ondulazione e disomogeneità di spessore, non l'intero volume dell'anima pressata è riempito di acciaio. Il coefficiente di riempimento della confezione con acciaio durante l'isolamento con vernice è in media kc= 0,93 con uno spessore della lamiera di 0,5 mm e kc= 0,90 a 0,35 mm.

Materiali isolanti

I seguenti requisiti sono imposti ai materiali isolanti elettrici utilizzati nelle macchine elettriche: se possibile, elevata rigidità elettrica, resistenza meccanica, resistenza al calore e conducibilità termica, nonché bassa igroscopicità. È importante che l'isolamento sia il più sottile possibile, poiché l'aumento dello spessore dell'isolamento compromette il trasferimento di calore e porta ad una diminuzione del fattore di riempimento della scanalatura con materiale conduttore, che a sua volta provoca una diminuzione della potenza nominale del macchina. In alcuni casi sorgono anche altri requisiti, ad esempio la resistenza a vari microrganismi in un clima tropicale umido, ecc.. In pratica, tutti questi requisiti possono essere soddisfatti in varia misura.

Video 1. Materiali isolanti nell'ingegneria elettrica dei secoli XVIII - XIX.

I materiali isolanti possono essere solidi, liquidi e gassosi. L'aria e l'idrogeno sono generalmente gassosi, che rappresentano il mezzo circostante o refrigerante rispetto alla macchina e allo stesso tempo, in alcuni casi, svolgono il ruolo di isolamento elettrico. I dielettrici liquidi sono utilizzati principalmente nella costruzione di trasformatori sotto forma di un tipo speciale di olio minerale chiamato olio per trasformatori.

I materiali isolanti solidi sono della massima importanza nell'ingegneria elettrica. Possono essere suddivisi nei seguenti gruppi: 1) materiali fibrosi organici naturali - carta di cotone, materiali a base di pasta di legno e seta; 2) materiali inorganici - mica, fibra di vetro, amianto; 3) vari materiali sintetici sotto forma di resine, film, materiale in fogli e così via; 4) vari smalti, vernici e composti a base di materiali naturali e sintetici.
Negli ultimi anni, i materiali isolanti fibrosi organici sono stati sempre più sostituiti da materiali sintetici.

Gli smalti vengono utilizzati per l'isolamento dei fili e come isolamento di copertura degli avvolgimenti. Le vernici vengono utilizzate per incollare l'isolamento laminato e per impregnare gli avvolgimenti, nonché per applicare uno strato di rivestimento protettivo sull'isolamento. L'impregnazione a due o tre volte degli avvolgimenti con vernici, alternata all'essiccazione, riempie i pori dell'isolamento, aumentando la conduttività termica e la resistenza elettrica dell'isolamento, ne riduce l'igroscopicità e tiene insieme meccanicamente gli elementi isolanti.

L'impregnazione con composti ha lo stesso scopo dell'impregnazione con vernici. L'unica differenza sta nel fatto che le mescole non hanno solventi volatili, ma sono una massa molto consistente, che scaldata si ammorbidisce, liquefa ed è in grado di penetrare nei pori dell'isolante sotto pressione. A causa dell'assenza di solventi, il riempimento dei pori durante la composizione è più denso.
La caratteristica più importante dei materiali isolanti è la loro resistenza al calore, che ha un'influenza decisiva sull'affidabilità e sulla durata delle macchine elettriche. In termini di resistenza al calore, i materiali isolanti elettrici utilizzati nelle macchine e negli apparecchi elettrici sono suddivisi, secondo GOST 8865-70, in sette classi con le seguenti temperature massime consentite ϑ max:

Gli standard degli anni precedenti contengono le vecchie designazioni di alcune classi di isolamento: invece di Y, E, F, H, rispettivamente, O, AB, BC, CB.

La classe Y comprende materiali fibrosi non impregnati di dielettrici liquidi e non immersi in essi costituiti da carta di cotone, cellulosa e seta, nonché numerosi polimeri sintetici (polietilene, polistirene, cloruro di polivinile, ecc.). Questa classe di isolamento è usata raramente nelle macchine elettriche.

La classe A comprende materiali fibrosi costituiti da carta di cotone, cellulosa e seta impregnati con materiali isolanti elettrici liquidi o immersi in essi, isolamento di fili smaltati a base di vernici a olio e poliammide resol (kapron), film di poliammide, gomma butilica e altri materiali, nonché come legno impregnato e laminati di legno. Le sostanze impregnanti per questa classe di isolamento sono olio per trasformatori, vernici a olio e asfalto e altre sostanze con un'adeguata resistenza al calore. Questa classe comprende vari tessuti verniciati, nastri, cartone elettrico, getinax, textolite e altri prodotti isolanti. L'isolamento di classe A è ampiamente utilizzato per macchine elettriche rotanti con potenza fino a 100 kW e oltre, nonché nell'industria dei trasformatori.

La classe E comprende l'isolamento del filo smaltato e l'isolamento elettrico a base di polivinilacetale (viniflex, metalvin), resine poliuretaniche, epossidiche, poliestere (lavsan) e altri materiali sintetici con resistenza al calore simile. La classe di isolamento E comprende nuovi materiali sintetici, il cui utilizzo è in rapida espansione in macchine di piccole dimensioni media potenza(fino a 10 kW e oltre).

La classe B combina materiali isolanti a base di dielettrici inorganici (mica, amianto, fibra di vetro) e vernici e resine adesive, impregnanti e di copertura di maggiore resistenza al calore di origine organica, e il contenuto materia organica in peso non deve superare il 50%. Questi includono principalmente materiali a base di mica spennata fine (nastro di mica, mikafolium, micanite), che sono ampiamente utilizzati nell'ingegneria elettrica.

Di recente sono stati utilizzati anche materiali a base di mica, che si basano su un nastro di mica continuo di lastre di mica di dimensioni fino a diversi millimetri e spesse diversi micron.

Appartengono alla classe B anche vari materiali sintetici: resine poliestere a base di anidride ftalica, policlorotrifluoroetilene (PTFE-3), alcune resine poliuretaniche, plastiche con carica inorganica, ecc.

L'isolamento in classe F comprende materiali a base di mica, amianto e fibra di vetro, ma con l'utilizzo di vernici e resine organiche modificate con organosilicio (poliorganosilossano) e altre resine ad alta resistenza al calore, oppure con l'uso di altre resine sintetiche di adeguata resistenza al calore (poliestere resine a base di acido iso - e tereftalico, ecc.). L'isolamento in questa classe non deve contenere cotone, cellulosa o seta.

La classe H comprende l'isolamento a base di mica, fibra di vetro e amianto in combinazione con organosilicio (poliorganosilossano), poliorganometallosilxano e altre resine resistenti al calore. Con l'uso di tali resine, si producono micaniti e mica, nonché micaniti di vetro, micafolia di vetro, nastri di mica di vetro, mica di vetro, tessuti di vernice di vetro e textoliti di vetro.

La classe H comprende anche l'isolamento a base di politetrafluoroetilene (fluoroplast-4). I materiali di classe H sono utilizzati nelle macchine elettriche che operano in condizioni molto difficili (industria mineraria e metallurgica, impianti di trasporto, ecc.).

La classe di isolamento C comprende mica, quarzo, fibra di vetro, vetro, porcellana e altri materiali ceramici utilizzati senza leganti organici o con leganti inorganici.

Sotto l'influenza del calore, delle vibrazioni e di altri fattori fisici e chimici, si verifica l'invecchiamento dell'isolamento, ovvero la sua graduale perdita di resistenza meccanica e proprietà isolanti. È stato stabilito sperimentalmente che la vita utile delle classi di isolamento A e B si dimezza con un aumento della temperatura ogni 8-10° sopra i 100°C. Allo stesso modo, all'aumentare della temperatura, diminuisce anche la durata dell'isolamento di altre classi.

Spazzole elettriche

si dividono in due gruppi: 1) carbone-grafite, grafite ed elettrografite; 2) metallografite. Per la fabbricazione delle spazzole del primo gruppo, vengono utilizzati nerofumo, grafite naturale frantumata e antracite con catrame di carbone come legante. I grezzi delle spazzole sono sottoposti a cottura, la cui modalità determina la forma strutturale della grafite nel prodotto. Ad alte temperature di cottura si ottiene la conversione del carbonio presente nella fuliggine e nell'antracite nella forma di grafite, per cui questo processo di cottura è chiamato grafitizzazione. Le spazzole del secondo gruppo contengono anche metalli (rame, bronzo, argento). I pennelli più comuni del primo gruppo.

La tabella 4 mostra le caratteristiche di diverse marche di spazzole.

Tabella 4

Specifiche delle spazzole elettriche

Classe di pennelli	Marca	Densità di corrente nominale, A / cm 2	Massima velocità periferica, m/s	Pressione specifica, N/cm 2	Caduta di tensione transitoria su una coppia di spazzole, V	Coefficiente d'attrito	La natura della commutazione in cui si consiglia l'uso delle spazzole
Carbone-grafite	UG4	7	12	2-2,5	1,6-2,6	0,25	Un po' difficile
Grafite	G8	11	25	2-3	1,5-2,3	0,25	Normale
Elettrografite	EG4	12	40	1,5-2	1,6-2,4	0,20	Normale
	EG8	10	40	2-4	1,9-2,9	0,25	Il più difficile
	EG12	10-11	40	2-3	2,5-3,5	0,25	Difficoltà
	EG84	9	45	2-3	2,5-3,5	0,25	Il più difficile
Rame-grafite	MG2	20	20	1,8-2,3	0,3-0,7	0,20	Il più leggero

Le perdite nel nucleo magnetico dipendono in modo significativo dalla frequenza del campo magnetico che agisce su di esso. Pertanto, le perdite nel circuito magnetico sono suddivise in:

1. statico
2. dinamico

Perdita staticaè la perdita di rimagnetizzazione del circuito magnetico. Il flusso magnetico, passando attraverso il nucleo, gira tutti i domini o nella direzione del campo magnetico, o nella direzione opposta, mentre il campo funziona: si allontana cellula di cristallo, il calore viene rilasciato e il nucleo magnetico viene riscaldato. Le perdite statiche sono proporzionali all'area del loop (S del loop), alla frequenza ( f rete) e peso ( G) nucleo:

P g ≡ S cerniere × f reti × G.

Queste sono le cosiddette perdite di isteresi. Più stretto è il ciclo, minore è la perdita. Man mano che lo spessore del nastro diminuisce, il H s, l'area del loop aumenta e la perdita di isteresi aumenta. All'aumentare della frequenza, il campo diminuisce μa e anche le perdite aumentano.

Perdite dinamicheè la perdita di correnti parassite. Circuito di isteresi preso con corrente continua ( f c = 0) è chiamato ciclo statico. Con frequenza crescente f c Le correnti parassite iniziano ad agire su questo grafico.

Un ferromagnete (acciaio) è un buon conduttore elettrico, quindi il flusso magnetico che passa attraverso il nucleo induce correnti al suo interno che coprono ciascuna linea del campo magnetico. Queste correnti creano i propri flussi magnetici diretti verso la principale flusso magnetico. Il risultato della somma delle correnti indotte nello spessore del circuito magnetico è tale che la corrente totale è, per così dire, spostata ai bordi del circuito magnetico massiccio, come mostrato nella Figura 1.

Figura 1. Correnti parassite in un ferromagnete

Tra le linee elettriche le correnti vengono compensate e, di conseguenza, la corrente scorre solo lungo il perimetro. L'acciaio ha una bassa resistenza ohmica, quindi la corrente raggiunge centinaia e migliaia di ampere, provocando il riscaldamento del circuito magnetico. Per ridurre le correnti parassite, è necessario aumentare la resistenza ohmica, ottenuta da un insieme di nuclei costituiti da piastre isolate. Più sottile è la piastra (nastro), maggiore è la sua resistenza e minori sono le correnti parassite. A seconda della frequenza operativa, lo spessore (Δ) delle piastre (nastro) è diverso. La tabella 1 mostra la dipendenza dello spessore delle lastre dalla frequenza della rete

Tabella 1. Spessore della piastra in base alla frequenza di rete

Le perdite di correnti parassite sono proporzionali al quadrato della frequenza, al quadrato dello spessore e al peso del nucleo P in ≡ f 2×∆2× G. Pertanto, alle alte frequenze vengono utilizzati materiali molto sottili. I ferriti hanno le perdite minori: polvere di ferromagnete sinterizzata alta temperatura. Ogni granello è isolato con ossido, quindi le correnti parassite sono molto piccole. L'ultima riga della tabella 1 corrisponde proprio a tale variante della fabbricazione del nucleo magnetico.

Le perdite totali nel circuito magnetico (P MAG) sono uguali alla somma delle perdite statiche e dinamiche:

R MAG = R r+ R in.

Nei libri di consultazione sui materiali magnetici, le perdite R d e R in non condividere, ma dare la perdita totale per 1 kg di materiale - R ud. La perdita totale si trova semplicemente moltiplicando la perdita specifica per il peso del nucleo

R MAG = R battiti × G (2)

Poiché le perdite sono un valore multiparametrico, nei libri di riferimento vengono fornite tabelle o dipendenze grafiche di perdite specifiche su uno o un altro parametro. Ad esempio, la Figura 2 mostra la dipendenza delle perdite dall'induzione per l'acciaio con uno spessore di Δ = 0,35 mm ad una frequenza f= 50 Hz per tipo diverso noleggio.

Figura 2. Dipendenza delle perdite nell'acciaio elettrico dall'induzione

Per altre frequenze, tali dipendenze saranno diverse. Se la modalità operativa del circuito magnetico non corrisponde alla modalità di misurazione delle perdite, le perdite possono essere ricalcolate nella modalità richiesta utilizzando una formula empirica, ma abbastanza adatta:

(3) dove α , β = 1,3...2 sono coefficienti empirici, che possono essere presi pari a 2 con sufficiente accuratezza per la pratica; f 0 , B 0 - modalità di misura per la quale sono previsti grafici o dati tabellari di riferimento; fx, Bxè la modalità di funzionamento per la quale è necessario rilevare le perdite.

La tabella 2 mostra le perdite specifiche approssimative di alcuni materiali ferromagnetici utilizzati nei circuiti magnetici di trasformatori e induttori.

Tabella 2. Perdite specifiche di alcuni materiali ferromagnetici

Si può notare che la perdita di permalloy dipende dallo spessore del nastro. La perdita di ferrite ad alta frequenza è inferiore a quella a bassa frequenza a causa della ridotta perdita di isteresi. Solitamente la scelta del materiale per il nucleo viene decisa dal punto di vista della minor perdita di potenza.