Электротехнические материалы Теория конструктивных материалов

Электрическая прочность — величина, позволяющая оценить способность диэлектрика противостоять разрушению его электрическим напряжением. Механическая прочность электроизоляционных и других материалов оценивается при помощи следующих характеристик: предел прочности материала при растяжении, относительное удлинение при растяжении, предел прочности материала при сжатии, предел прочности материала при статическом изгибе, удельная ударная вязкость, сопротивление раскалыванию.

Классификация магнитных материалов

Магнитомягкие материалы способны намагничиваться до насыщения в слабых полях, обладают высокой магнитной проницаемостью и малыми потерями на перемагничивание. Условно к магнитомягким относят материалы с Нс>800 А/м. Применяются в основном в качестве магнитопроводов дросселей, трансформаторов, электромагнитов, электрических машин и т.д.

Магнитотвердые материалы отличаются большой удельной энергией, которые тем больше, чем чем больше остаточная индукция Br и коэрцитивная сила Нс материала. К магнитотвердым относят материалы с Нс>4 кА/м. Используются главным образом для постоянных магнитов.

Намагничивание магнитомягких материалов происходит в основном за счет смещения междоменных границ, а в магнитотвердых - за счет вращения вектора намагниченности (в магнитотвердых материалах на основе редкоземельных элементов преобладают процессы смещения).

Магнитотвердые материалы. Основные параметры.

Для характеристики магнитотвердых материалов обычно используют ту часть кривой гистерезиса, которая лежит во втором квадранте, а в первом изображают изменение удельной магнитной энергии от индукции, как показано на рисунке. Магнитная энергия в воздушном зазоре постоянного магнита будет максимальна при некоторых значениях Нд и Вд (см. рисунок). Условие

W=(Bд . Hд)/2=Wmax, Дж/м3

определяет наилучшее использование магнита и является важнейшим параметром, характеризующим качество материала. Множитель 1/2 иногда опускается. Коэффициент выпуклости

=(В.Н)max/(Вr.Нc)

характеризует форму кривой размагничивания - степень прямоугольности. Для магнитотвердых материалов, используемых в различных областях современной техники Нс=5 .103-5 .106 А/м, (ВН/2)max=0.5-200кДж/м3, (ВН/2)max=1-400кДж/м3.

[Зависимость W(B)]

Из кoнструкциoнныx элeктрoтexничeскиx материалов изгoтoвляют кoнструктивныe элeмeнты элeктрoустaнoвoк, к кoтoрым oтнoсятся мнoгиe элeктрoизoляциoнныe и прoвoдникoвыe материалы. Примeрoм этoгo являeтся ряд издeлий из стaли, плaстмaссы, кeрaмики. Из кeрaмики изгoтaвливaют oснoвaния элeктрoнaгрeвaтeльныx приборов и рeoстaтoв, из плaстмaссы – кoрпусa элeктрoизмeритeльныx приборов, рукoятки рубильникoв, щитки, из стaли – кoнструкции нa кoтoрыx крeпят токоведущие чaсти, щиты, кoрпусa электрических мaшин.