1. TTrrưườờnngg ccaaoo đđẳẳnngg ccộộnngg đđồồnngg HHàà NNộộii
KKhhooaa:: CCNNKKTT ĐĐiiệệnn –– ĐĐiiệệnn TTửử..
Chuyên đề: Vật liệu sắt từ
Lớp: Điện 1 – K8
Nhóm : 1
Làm pp: Lê Thanh Long
2. CCÁÁCC TTHHÀÀNNHH VVIIÊÊNN
Đặng Đức Linh
Lê Thanh Long
Dương Văn GIới
Đinh Văn Duy
Nguyễn Lam Sơn
Trần Đức Việt
Lê Thu Hà
Nguyễn Văn Phúc
3. 3
I
II
III
NỘI DUNG
Khái niệm chung
Các loại vật liệu từ chính
Mạch từ và tính toán mạch từ
IV Nam châm điện
4. Sắt từ là các chất có từ tính mạnh, hay khả năng
hưởng ứng mạnh dưới tác dụng của từ trường ngoài,
mà tiêu biểu là sắt(Fe), và tên gọi "sắt từ" được đặt cho
nhóm các chất có tính chất từ giống với sắt.
Tính sắt từ dùng để chỉ thuộc tính (từ tính mạnh) của
các chất sắt từ.
•Chất sắt từ là một trong những vật liệu được sử dụng
sớm nhất trong lịch sử loài người, với việc sử dụng các
đá nam châm làm la bàn hoặc làm các vật dụng hút sắt
thép (thực chất đó là các quặng Fe3O4) từ hơn 2000
năm trước
4
II Khái niệm chung
5. 5
II
Các loại vật liệu từ chính
2.1.Những vật liệu từ mềm
Đặc điểm
ĐĐôộ ̣ ttưừ ̀ tthhâẩm̉m ccaaoo
LLưực̣c kkhhaáńngg ttưừ ̀ nnhhoỏ̉
TTôổn̉n tthhâất́t ttrrêễ ̃ nnhhoỏ̉
6. 6
II
Các loại vật liệu từ chính
2.1.1.Sắt (thép cacbon thấp)
Nhìn chung sắt thỏi
chứa một lượng nhỏ
tạp chất như là
cacbon,sulfua,mangan
silic ….làm yếu đi từ
tính của nó.
7. 7
Il
Các loại vật liệu từ chính
Thép điện cacbon thấp
hoặc tấm điên là 1 loại
khác của sắt thỏi:
+Độ dày :0,2 đến 0,4 mm
+Cacbon <0,04% và
không vượt quá 0.06%
nguyên tố khác
+Độ từ thẩm : 3500-4500
+Lực kháng từ :100-62Am
8. 8
II Các loại vật liệu từ chính
Các thành phần hoá học và các tính chất từ của 1 vài loại sắt
Vật liệu Tạp chất Các tính chất từ
C O2
Độ từ thẩm Lực kháng
Ban đâù Lớn nhất
tư ̀HC(A/m)
μμmin
max
Sắt thỏi 0,02 0,06 250 7000 64
Sắt điện phân 0,02 0,01 600 15000 28
Sắt cacbonyl 0,005 0,005 3300 21000 6,4
Sắt điện phân nóng chảy 0,01 - - 61000 7,2
Sắt tinh chế trong
0,005 0,003 6000 200000 3,2
H2
Sắt tinh chế cao trong H2 - - 340000 2,4
Tinh thể đơn của sắt tinh
- - - 1.430000 0,8
khiết ủ trongH2
9. 9
II Các loại vật liệu từ chính
2.1.2 Thép điện
Là loại vật liệu mềm
chính, được sản xuất
ra nhiều loại khác
nhau
Được pha silic
nhằng tăng điện trở
xuất ,tăng đợ từ
thẩm,giảm lực kháng
từ
10. 10
Các loại vật liệu từ chính
II
Mật độ và điện trở suất của thép phụ thuộc vào thành
phần Si
Số đầu tiên
trong kí hiệu
cấp độ thép
Mức độ hợp
kim thép với
Si
Thành phần
Si
Mật độ(Mg/m3) Điện trở
suất(μΩ.m)
1 Hợp kim thấp 0,8-1,8 7,80 0,25
2 Hợp kim vừa 1,8-2,8 7,75 0,40
3 Hợp kim cao 2,8-3,8 7,65 0,50
4 Hợp kim cực
cao
3,8-4,8 7,55 0,60
11. 2.1.3.Những hợp kim có độ từ thẩm cao
o Tên chung chỉ những hợp kim sắt Ni.Hợp kim Ni cao chứa 72
đên 80% và những hợp kim Ni thấp chứa từ 40 đến 50%.
Chúng được ứng dụng để chế tạo các lõi thép của các MBA
nhỏ,cuộn kháng ,rơle và các phần tử mạch từ.
11
II Các loại vật liệu từ chính
12. 12
II Các loại vật liệu từ chính
2.2.Vật liệu từ cứng:
Thép hợp kim được tôi cứng thành các loại mactensit
Hợp kim đúc
Nam châm dạng bột
Ferit cứng
Những hợp kim biến dạng đàn hồi và các băng từ
13. 13
II Các loại vật liệu từ chính
2.2.1.Thép hợp kim được tôi cứng thành các loại
mactensit:
−Thép này là vật liệu đơn giản nhất và có sẵn để sản xuất
nam châm vĩnh cửu.
−Là hỗn hợp gồn: túngen,crôm,môlipđen và côbát.
−Hiện nay ít được sử dụng vì tính chất từ thấp.
14. 14
II Các loại vật liệu từ chính
2.2.2.Một số loại hợp kim cứng khác
Hợp kim nam châm cứng :hợp kim 3 nguyên tố Al-Ni-
Fe,chúng có một năng lượng từ lớn.
Nam châm bột.
Ferit nam châm cứng: bao gồm ferit bari,côban và vài loại
khác ,phổ biến nhất là ferit bari BaO.6fe2O3.có điện trở suất
cao gấp hàng triệu lần so với hợp kim cứng.
Băng từ và các hợp kim biến dạng dẻo: các thép nam
châm cứng và các hợp kim có thể sử dụng để chế tạo các
băng từ sao chép và các băng từ ghi âm thanh,các dây kim
loại
15. FFeerriitt ttâầǹn ssôố ́ ccaaoo
Ferit với các vòng
trễ hình hiǹh chữ nhâṭ
FFeerriitt nnaamm cchhââmm mmêềm̀m
15
II Các loại vật liệu từ chính
2.3.Những vật liệu từ đặc biệt
Những vật liệu
từ đặc biệt
Sắt từ
được dùng
đặc biệt
FFeerriitt
Chất điện
từ môi
FFeerriitt ttưừ ̀ ggiiaảỏo
16. Khái niệm: Mạch từ là gồm lõi sắt từ có hay không có
các khe hở không khí và từ thông sẽ đóng kín qua
chúng.
Mạch từ rất đơn giản bao gồm bởi lõi cuộn dây hình
xuyến
16
III Mạch từ và tính toán mạch từ
Cuộn dây hình xuyến
17. Cách tính toán mạch từ :
− Tính toán một mạch từ chỉ là xác
định sức từ động theo các giá trị
của từ thông đã cho, các kích
thước của mạch và bản chất của
các vật liệu đã được dùng.
+ Đầu tiên ta chia nhỏ mạch từ
thành các đoạn nhỏ … có cùng
tiết diện trên toàn bộ chiều dài
của nó.
+ Tiếp theo ta xác định cảm ứng từ
B= Φ/S trên mỗi đoạn và tìm
cường độ tương ứng của từ
trường theo các đường cong từ
hoá tự nhiên
17
III Mạch từ và tính toán mạch từ
Ảnh minh hoạ các đường cong
từ hoá tự nhiên
18. Cường độ của từ trường trong khe hở hay trong
vật liệu không từ sẽ được tính nhờ công thức
H0=B0/μ0≈0,8.106B0
Trong đó: +H0 – được xác định bằng [A/m]
+B0 - bằng tesla
Theo lý thuyết Ampe ,tổng số của các từ áp trên
tất cả các đoạn mạch là bằng với dòng tổng
H1l1+H2l2+H0l0+……=Iω
18
III Mạch từ và tính toán mạch từ
19. 19
IV Nam châm điện
Nam châm điện là một thiết bị gồm có cuộn dây từ
hoá và một mạch từ phần động 2 được gọi là nêm từ,
được kéo bởi phần chính mạch từ 1 với một lực được
cho bởi công thức gần đúng sau đây:
F≈4.105.B2.S
Trong đó :F xác định bằng N.Cảm ứng từ B tính bằng
T và điện tích cực S tính bằng m2
Ứng dụng: nam châm điện được dùng rộng rãi ví dụ
như cố định các chi tiết gia công trong máy công cu
̣,trong các ATN điện,các Relay,cơ cấu phanh…..
20. Câu hỏi:
1. Nam châm điện là gì?Ứng dụng của nam
châm điện trong công nghiệp sản xuất?
2. Kể một số vật liệu từ?
3. Nam châm vĩnh cửu và nam châm điện
khác nhau ở chỗ nào?
20
21. 1.Khái niệm: nam châm điện là 1 dụng cụ tạo từ
trường hay 1 nguồn sản sinh ra từ trường hoạt
động nhờ từ trường sinh ra bởi cuộn dây có
dòng điện chạy qua.
Ứng dụng thường gặp:
+ Máy phát điện
+ Động cơ điện
+ Rơle điện từ
+ Một số thứ khác như :loa điện ,cần cẩu
điện,đệm từ ,tivi,máy tính….
21
22. 2.Một số vật liệu sắt từ :
Sắt(thép cacbon thấp)
Thép điện
Hợp kim sắt Ni
Nam châm dạng bột
Ferit từ cứng….
22
23. 3.Nam châm điện khác vs nam châm vĩnh
cửu ở chỗ: nam châm vĩnh cửu có cảm
ứng từ cố định còn nam châm điện có
cảm ứng từ có thể thay đổi được nhờ việc
điều khiển dòng điện chạy qua cuộn dây.
23
