Магнитопровод

 

Использование: в области электротехники, в частности в магнитопроводах трансформаторов, дросселей насыщения и других магнитных элементах. Сущность изобретения: магнитопровод выполнен витым из ленты магнитомягкого аморфного сплава, содержащего кобальт, железо, хром, кремний и бор при следующем соотношении компонентов, ат.%: железо 2 - 5; хром 1 - 7; кремний 9 - 15; бор 9 - 15; кобальт - остальное, причем сумма компонентов кремний и бор составляет 21 - 25 ат.%, а в магнитопроводе отношение Br/B800 больше 0,8 после отжига в продольном магнитном поле, где Br - остаточная магнитная индукция; B800 - магнитная индукция при напряженности магнитного поля 800 А/м, или Br/B800 меньше 0,1 после отжига в поперечном магнитном поле. 1 з.п.ф-лы, 1 ил., 1 табл.

Изобретение относится к области электротехники, а именно, к магнитопроводам трансформаторов, дросселей насыщения и других магнитных элементов.

Магнитопроводы изготавливаются из магнитомягких сплавов. Магнитомягкие сплавы с близкой к нулю магнитострикцией можно разделить на три группы. К первой группе относятся сплавы с высокой начальной магнитной проницаемостью, которые используют в измерительных трансформаторах тока. К второй группе относятся сплавы с высокой прямоугольностью петли магнитного гистерезиса (Kп > 0,8), которые используются в магнитных усилителях. Степень прямоугольности петли магнитного гистерезиса характеризуется коэффициентом прямоугольности Kп = Br/Bm, где Br -остаточная магнитная индукция; Bm - максимальная магнитная индукция. Часто в качестве Bm используют величину B800 - магнитную индукцию при напряженности магнитного поля 800 А/м. К третьей группе относятся сплавы с линейной кривой намагничивания, а следовательно, с малой величиной Kп < 0,1, которые используются в импульсных трансформаторах.

Изобретение относится к магнитопроводам из магнитомягких сплавов второй и третьей групп, для которых характерна высокая чувствительность магнитного сплава к термической обработке в магнитном поле.

Цель изобретения - магнитопровод из магнитомягкого аморфного сплава, в котором после термической обработки в продольном магнитном поле можно получить высокий коэффициент Kп > 0,8 или после термической обработки в поперечном магнитном поле можно получить низкий коэффициент Kп 0,1.

Известен магнитопровод, изготовленный из аморфного магнитного сплава с низкой магнитострикцией [1], имеющего формулу (Co1-x-y-zFexNiyTz)100-b (B1-wMw)b, где T - по крайней мере один компонент из группы, содержащей Mn, Cr, Ti, Mo, Nb, W; M - по крайней мере один компонент из группы, содержащей Si, P, C, Ge; B - бор; численные значения x находятся в пределах ат.%: 0,05 - 0,25; y = 0,05 - 0,8; z = 0 - 0,25; b = 12-30, причем W 0,75; когда M является Si или Ge и w 0,5, когда M является C или P. Однако ряд сплавов этой группы имеет близкую к нулю магнитострикцию, но не чувствительна к термообработке в магнитном поле.

Магнитопровод из аморфного сплава с близкой к нулю магнитострикцией [2], взятый в качестве прототипа, представлен формулой (Co1-x1-x2Fex1Mx2)x3Bx4Si100-x3-x4 где M - по крайней мере один компонент из группы, содержащей Ti, V, Cr, Mn, Ni, Zr, NG, Mo, Ru, Hf, Ta, W, Re, O x1 0,1, O x2 0,1, 70 x3 79, 5 x4 9.

Содержание бора в интервале 5 - 9 ат.% позволяет получить в указанном сплаве высокий коэффициент прямоугольности петли магнитного гистерезиса.

Проведенные исследования показали, что высокую чувствительность аморфного сплава с близкой к нулю магнитострикцией к термомагнитной обработке обеспечивает оптимальное суммарное содержание кремния и бора в отличие от прототипа, где основополагающим является содержание бора 5 - 9 ат.%. Кроме того, обнаружено, что тип компонента M, вводимого для повышения жаростойкости сплава, заметно смещает оптимальный интервал содержания кремния и бора. В частности для высокой чувствительности магнитного сплава к термомагнитной обработке необходимо увеличивать содержание кремния и бора при замене компонентов в последовательности Cr, Mo, Ni.

На чертеже представлена зависимости коэффициента прямоугольности Kп после отжига в продольном магнитном поле от содержания кремния и бора x, ат. % в сплаве Co93-xFe4Cr3(Si0,55B0,45)x. Видно, что для получения коэффициента прямоугольности Kп > 0,8 в этом сплаве необходимо, чтобы содержание кремния и бора составляло 21 - 25 ат.%.

Предлагается магнитопровод, выполненный витым из ленты магнитомягкого аморфного сплава, содержащего кобальт, железо, хром, кремний и бор, отличающийся тем, что сплав содержит компоненты при следующем соотношении, ат.%: железо 2 - 5; хром 1 - 7; кремний 9 - 15; бор 9 - 15; кобальт - остальное, причем сумма компонентов кремний и бор составляет 21 - 25 ат.%, а в магнитопроводе отношение Br/B800 ,больше 0,8 после отжига в продольном магнитном поле, где Br - остаточная магнитная индукция, B800 - магнитная индукция при напряженности магнитного поля 800 А/м, или Br/B800 меньше 0,1 после отжига в поперечном магнитном поле.

Пример. В индукционной вакуумной печи выплавляли сплавы на основе кобальта, имеющие общую формулу Co93-xFe4Cr3(Si0,55B0,45)x. Разливку расплава проводили на установке "Сириус 150/0,02М". Толщина полученной аморфной ленты составляла 25-3 мкм. Ленту сматывали в тороидальные магнитопроводы диаметром 20/32 мм и высотой 10 мм и отжигали при оптимальной температуре. В процессе отжига и охлаждения магнитопроводы находились в продольном магнитном поле, направленном вдоль магнитной силовой линии сердечника, или в поперечном магнитном поле, направленном перпендикулярно торцевой поверхности сердечника. В таблице представлены результаты измерения коэффициента прямоугольности петли магнитного гистерезиса Kп = Br/B800 в магнитопроводах, изготовленных из сплавов с разным суммарным содержанием кремния и бора x = (Si+B), ат.% после отжига в продольном или поперечном магнитном поле. Из таблицы следует, что после отжига в продольном магнитном поле Kп > 0,8, а после отжига в поперечном магнитном поле Kп < 0,1 достигается в сплавах 1 - 4, имеющих кремний и бор в количестве 21 - 25 ат.%.

Источники информации 1. Патент США N 4755239, кл. C 22 C 19/03, C 22 C 19/07, 1988.

2. Патент США N 4473417, кл. C 22 C 19/07, 1984.


Формула изобретения

1. Магнитопровод, выполненный витым из ленты магнитомягкого аморфного сплава, содержащего кобальт, железо, хром, кремний и бор, отличающийся тем, что сплав содержит компоненты при следующем соотношении, ат.%:
Железо - 2 - 5
Хром - 1 - 7
Кремний - 9 - 15
Бор - 9 - 15
Кобальт - Остальное
причем сумма компонентов кремний и бор составляет 21 - 25 ат.%, а в магнитопроводе отношение Br/B800 больше 0,8, где Br - остаточная магнитная индукция, B800 - магнитная индукция при напряженности магнитного поля 800 А/м.

2. Магнитопровод по п.1, отличающийся тем, что Br/B800 меньше 0,1.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к электрическим трансформаторам и другим электротехническим устройствам, в частности к конструкциям их магнитопроводов

Изобретение относится к электротехнике и может использоваться при изготовлении ленточных магнитопроводов

Изобретение относится к электротехнике и может найти применение в трансформаторостроении, в частности в конструкциях трансформаторов, магнитопроводы которых выполнены из ленточного материала (из металлических лент)

Изобретение относится к области электротехники, предназначено для использования в приводных тяговых электромагнитах и позволяет уменьшить потери магнитного потока на рассеяние и на выпучивание без уменьшения рабочего якоря тягового электромагнита

Изобретение относится к металлургии, а именно к жестким ленточным сердечникам, имеющим по крайней мере один разрез, изготовленным из магнитного сплава на основе железа

Изобретение относится к металлургии, а именно к магнитным сплавам для ленточных сердечников с линейной кривой намагничивания, которые используются в дросселях помехоподавляющих фильтров

Изобретение относится к металлургии, а именно к магнитным сплавам на основе железа, предназначенным для изготовления ленточных сердечников, которые, в свою очередь, используют в силовых трансформаторах источников вторичного питания и высокочастотных трансформаторах различного назначения

Изобретение относится к электротехнике и предназначен для изготовления силовых трансформаторов источников вторичного питания, высокочастотных трансформаторов и трансформаторов тока

Изобретение относится к магнитомягким аморфным сплавам на основе кобальта с магнитострикцией, близкой к нулю
Изобретение относится к металлургии, в частности к разработке сплавов на основе кобальта для нанесения коррозионно-стойких покрытий на детали горячего тракта газотурбинных установок для защиты их от сульфидно-окисной коррозии

Изобретение относится к металлургии жаропрочных и жаростойких сплавов с высокой коррозионной стойкостью, применяемых для специальных режущих инструментов, инструментов для горячего деформирования, как наплавочный материал для повышения износостойкости в специальных средах с различной температурой, как материал с высокой сопротивляемостью эрозии и высокой твердостью при высоких температурах и давлениях, и используется в инструментальном производстве, приборостроении, электрифизическом аппаратостроении, судостроении, авиастроении

Изобретение относится к металлургии, в частности к сплавам на основе кобальта, используемым для изготовления деталей оборудования, работающего в условиях высоких механических нагрузок

Изобретение относится к металлургии, в частности к сплавам на основе кобальта, которые могут быть использованы в приборо-, машиностроении

Изобретение относится к металлургии, а именно к магнитным сплавам на основе кобальта с высокой магнитной проницаемостью и низкими магнитными потерями

Изобретение относится к металлургии

Изобретение относится к металлургии, в частности к магнитомягким аморфным сплавам, и может быть использовано в электротехнических устройствах, например в магнитопроводах и высокочастотных трансформаторах
Наверх