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铁芯对电流和永磁体的影响及其材料的应用
2022-04-19
铁芯对电流、永磁体及其材料使用的影响铁芯是一种磁导率高的磁性材料，在电磁、机电和磁性设备如电磁铁、变压器、马达、发电机、电感器、磁记录头和磁组件中具有高磁场。高压直流电源又称直流高压电源，它是由交流市电或三相电输入，数千伏以上或数万伏以上直流电压输出的电源，输出功率数百瓦至数千瓦，一般可稳压或稳流。变压器铁芯由硅钢片组成，为了降低铁心中的发热损耗，铁心由厚度为0.23—0.5mm的硅钢片叠装而成。变压器用的硅钢片的含硅量比较高。硅钢片的两面均涂以绝缘漆，这样可以是叠装在一起的硅钢片相互之间绝缘，绝缘漆的厚度只有几个微米。特种变压器除了作交流电压的变换外，还有其他各种用途，如变更电源的频率，整流设备的电源，电焊设备的电源，电炉电源或作电压互感器、电流互感器等。它是由铁磁性金属或铁磁性化合物组成的，其相对于周围空气的高磁导率使磁场线集中在芯材中，通常是由绕芯导线的载流线圈产生的。
电机铁芯的使用可以大大集中强度，增加电流和永磁体产生的磁场的影响。设备的性能将在很大程度上取决于以下因素:(1)铁芯的几何形状；磁路中的气隙量；核心材料的性质；铁芯的工作温度；是否叠片铁芯以减少涡流。
为了可以减少通过上述分析涡流损耗，大多数研究低频部分电力系统变压器和电感器使用由硅钢薄片的堆叠技术制成的层叠铁芯。铁芯材料中的层压硅钢由涂覆有绝缘层的薄铁片的堆叠制成，应当进行尽可能采用平行于磁通线。
绝缘层起到了阻挡涡流的作用，因此涡流只能在每个烟囱的厚度范围内以一个狭窄的环形流动。由于涡流环中的电流与环的面积成正比，因此阻止了大部分电流的流动，从而将涡流降低到非常小的水平。
因为功耗与电流的平方成正比，将大铁芯分成窄叠片会大大降低功耗。可以看出，叠片越薄，涡流损耗越低。实心铁变压器铁芯中的涡流由平行于磁场的薄层压板制成，它们之间有绝缘材料，可减少涡流。
