Mg_(0.6)Cu_(0.1)Zn_(0.3)Fe_(2+x)O_(4+3/2x)铁氧体的结构和磁性能

分别采用过铁、正铁和缺铁配方通过固相反应法制备MgCuZn铁氧体,分析了Fe3+对铁氧体的磁性能和烧结特性的影响。微量缺铁有助于促进烧结并改善磁性能,过铁情况下,饱和磁化强度随x值增大迅速下降,在x=0.06处下降至38.84 A·m2/kg,相应的磁导率下降,截止频率向高频移动。并研究了微量V2O5掺杂对改善磁性能的作用,在掺杂量为0.4wt%处获得虚部损耗的有效提升(截止频率处提升近30%)。在此基础上探讨了MgCuZn铁氧体用作抗EMI磁珠的可行性,其低廉的价格相较于传统的Ni Zn/Ni Cu Zn铁氧体具有明显的优势。     

烧结氧分压对高频MnZn功率铁氧体磁性能的影响

采用氧化物陶瓷工艺制备了高频MnZn功率铁氧体,基于动态磁化理论和损耗分离方法,研究了烧结氧分压对材料显微结构、磁导率和损耗的温度特性的影响。结果表明,随着氧分压的增大,室温下MnZn功率铁氧体的密度d、平均晶粒尺寸D、电阻率ρ和起始磁导率μi逐渐减小,而磁滞损耗Ph和涡流损耗Pe逐渐增大,同时μi-T曲线的二峰位置和Ph-T曲线的最小值所对应的温度逐渐移向高温。相同氧分压烧结MnZn功率铁氧体的涡流损耗Pe和剩余损耗Pr均随温度升高而增大。在氧分压为2%时,高频MnZn功率铁氧体具有最优性能,室温下起始磁导率μi为1175,1 MHz/50 mT时20℃与100℃的损耗PL分别为359 kW/m~3和486 kW/m~3,3MHz/10mT时20℃与100℃的损耗分别为221 kW/m~3和301 kW/m~3。     

烧结温度对超低损耗锰锌铁氧体性能的影响

使用同一配方制备得到的锰锌铁氧体坯件分别在1360℃、1330℃、1300℃下采用平衡气氛法烧结,制备得到致密的锰锌铁氧体磁环。SEM结果表明,降低烧结温度有效地减小了晶粒尺寸,消除了晶粒内部气孔,改善了晶粒均匀程度,使晶界更为清晰。电磁性能测试表明,在三种温度烧结得到的锰锌铁氧体材料的起始磁导率μi没有显著差异;饱和磁感应强度Bs随烧结温度降低有小幅上升;总功率损耗随烧结温度的降低而下降;并且在1300℃烧结的铁氧体材料的功率损耗(100k Hz/200m T,100℃)很低,约为255k W/m~3。通过损耗分离证实,总功率损耗的改善主要是涡流损耗大幅降低所致。     

MnZn铁氧体功率损耗特性研究

采用固相反应法制备了Zn0.23Mn0.70Fe2.07O4功率铁氧体材料.研究了材料的静态磁参数和功率损耗;并在100kHz、200mT下对MnZn铁氧体材料的损耗进行了分离.结果表明,试样的Ⅱ峰在80℃左右,与磁滞损耗Ph极小值对应温度一致.材料的损耗特性随温度变化很大,在常温下,磁滞损耗Ph占了材料总损耗的大部分...     

锰锌铁氧体涡流和磁滞损耗

损耗因子与温度、频率、电导率和磁芯尺寸的依赖关系引出如下结论:即从0至100℃的中间温度范围内涡流效应常常是主要的。涡流途径明显地是通过大于晶粒尺寸小于磁芯外围尺寸的一些区域而建立的。磁滞损耗与铁氧体材料的成分及结构有关。具有收缩磁滞回线的铁氧体(虽然具有强的时效)以及具有恒导磁率铁镍合金型的倾斜磁滞回线的铁氧体均可达到最低的磁带损耗,结晶内部具有气孔的粗糙结晶铁氧体其特征是磁滞损耗高,即使在低频时,在强磁场下测得的导磁率也具有强的驰豫现象这也是其特征。     

NiZn软磁铁氧体材料的性能与应用

NiZn软磁铁氧体材料具有电阻率高、损耗角正切低、磁导率的温度系数低等特点,是一类产量大、应用广泛的高频软磁材料.在1 MHz以下其性能不如MnZn铁氧体,在1 MHz以上,由于高电阻率,其性能大大优于MnZn铁氧体,非常适宜高频应用.另外,NiZn铁氧体制备工艺比MnZn简单,可以通过掺杂改善材料的磁性能.本文概述了国内外关于NiZn材料的研究状况和其发展动向、应用及市场.     

V_2O_5添加对NiCuZn铁氧体材料磁性能的影响

在前期实验的基础上并根据实际需要,选用Ni0.25Cu0.4Co0.15Zn0.2Fe2O4为主配方,采用普通氧化物陶瓷工艺制备NiCuZn铁氧体材料,通过添加V2O5助熔剂来改善材料的显微结构。主要研究了助剂含量对材料致密化程度、起始磁导率、截止频率、比损耗、温度稳定性等的影响。最终制备出可以用于射频领域的宽频带铁氧体材料,性能为:起始磁导率为7.4,截止频率700MHz左右,在-60～120℃磁导率的比温度系数小于4.5×10-4/℃,比损耗系数在100MHz以下小于1×10-2。     

超高B_s系列锰锌铁氧体材料的研制

采用传统陶瓷工艺及通过调整主配方,成功研制出了二峰温度从25℃至140℃的一系列超高饱和磁通密度Mn-Zn铁氧体材料。结果显示,因为锰锌铁氧体材料的饱和磁通密度Bs取决于主配方以及致密度,超富铁主配方是获得超高Bs锰锌铁氧体材料的必要条件;在超富铁主配方中,增加Fe2O3含量或Zn O含量都会使二峰温度升高,与常规配方是完全相反的变化规律;二峰温度越高,最低损耗值越高、高温Bs越高、起始磁导率越低、相对密度越低。     

缺铁量对LiZn铁氧体电磁性能的影响

采用氧化物陶瓷工艺制备组成为Li0.35Zn0.3Fe2.35-xO4(0≤x≤0.25)的铁氧体。用XRD、SEM分别对样品进行晶相和微观结构表征。采用谐振腔微扰法在9.3GHz频率下测试材料介电损耗及铁磁共振线宽,利用B-H分析仪测试材料磁性能,研究了缺铁量对LiZn铁氧体电磁性能的影响。结果表明,适量的缺铁配方能有效提高材料的直流电阻率,降低LiZn铁氧体微波介电损耗和铁磁共振线宽,提高饱和磁感应强度和矩形比,降低材料的矫顽力,但缺铁过多会使成份发生偏析,导致材料电磁性能恶化。     

MnZn功率铁氧体高频功耗特性分析

采用氧化物陶瓷工艺制备了2～4MHz频段高频开关电源用MnZn功率铁氧体,通过对铁氧体断面显微结构、密度和磁特性的测试,研究了Fe2O3含量对MnZn功率铁氧体功率损耗特性的影响。结果表明,随着Fe2O3含量的增加,晶粒尺寸逐渐减小,常温下3MHz、10mT高频损耗(Pcv)先增大后减小,Fe2O3含量从58mol%增加到59 mol%时,损耗下降非常明显,而在100℃时,铁氧体的剩余损耗逐渐降低,导致总损耗随着Fe2O3含量的增加而减小。随着频率的升高,剩余损耗(Pr)占总损耗的比重逐渐增加,成为损耗的主要部分,而磁滞损耗(Ph)占总损耗的比重逐渐降低,涡流损耗(Pe)所占比重变化不明显。     

Structural and Dielectric Properties of Ca Doped Barium Iron Niobate

Ceramic materials with high dielectric constant are being used in many electric and electro-optics applications. Ca substituted barium iron niobate with general formula (Ba_1-xCa_x) (Fe_0.5Nb_0.5)O₃ with x = 0.0, 0.2, 0.4, 0.6, 0.8 and 1.0 were prepared by conventional solid state reaction method. Structural properties were investigated using X-ray diffraction and scanning electron microscope. Two types of phases were observed for 0.4 ≤ x ≤ 08. Dielectric constant and loss tangent were measured using impedance analyzer in the frequency range of 20 Hz–1 MHz at room temperature. Dielectric constant and loss tangent were found to decrease with increasing the frequency. A relatively good combination of dielectric constant and loss tangent was obtained for x = 0.2 (?_r = 1441 and tan δ = 0.19) at 10 KHz.     

线路金具的节能降耗

输电线路上可锻铸铁金具在交变电流作用下会产生磁滞和涡流损耗。对500kV线路研制开发了高强度无磁钢材料。用无磁钢制作的U形螺丝和导线压杠来隔断磁回路．可减少电能消耗。同时大大降低了供电成本。更换部分悬垂线夹配件,使运行线路上的金具节能改造更具有可操作性。     

组合掺杂对低温烧结NiZn功率铁氧体功耗特性的影响

采用陶瓷工艺制备低温烧结Ni Zn软磁铁氧体材料,研究了掺杂Co_2O_3、Cu O、Bi_2O_3、V_2O_5、Si O_2等对材料烧结温度及主要磁性能如磁导率、功耗等的影响。结果表明,Bi2O3对降低材料烧结温度有益但对功耗改善无益,Si O2对功耗改善有益但效果不明显,而组合添加0.15mol%Co2O3、9.0mol%Cu O、0.40~0.50wt%V2O5不仅可达到大幅度降低材料功率损耗,改善功耗特性,而且可保证材料低温烧结和其它优良磁性能,并获得具有低温烧结(烧结温度900℃左右)、低功耗(功率损耗Pcv≤300k W/m3(20℃,1MHz,30m T))、适于LTCF工艺和片式功率器件应用的Ni Zn功率铁氧体材料。     

基于软磁复合材料的超高速永磁同步电机电磁设计分析

软磁复合(SMC)材料因其材料特性及微观结构特点,具有涡流损耗系数低、各向同性等优点,适用于超高速永磁同步电机(PMSM)设计,可以有效降低电机铁耗。以1台额定转速4000 r/min、额定频率533.33 Hz的PMSM为例,从电磁特性、铁耗分析计算等角度对SMC材料及硅钢片进行对比分析及有限元仿真计算,通过样机试验验证SMC材料分析结果的有效性。利用该分析方法,以1台采用SMC材料的120000 r/min的超高速PMSM为例,对比分析不同极槽配合对电磁性能的影响,对SMC材料应用于超高速PMSM提供一定的指导。     

电动机损耗的比例变化规律及其对策

三相交流电动机的损耗可分为铜耗、铝耗、铁耗和杂散耗、风摩耗,前4种为发热损耗,其总和称为发热总损耗。阐述当功率从小到大变化时,铜耗、铝耗、铁耗、杂散耗对发热总损耗的比例变化。通过实例,铜耗和铝耗占发热总损耗的比例虽有波动,总体上由大变小,呈下降趋势。而铁耗杂散耗相反,虽有波动,总体上由小变大,呈上升趋势。功率足够大时,铁耗杂散耗超过了铜耗。有时杂散耗还超过了铜耗、铁耗,成为发热损耗的第一因素。再分析Y2电动机,以及观察各种损耗对总损耗的比例变化,揭示的规律类似。认识上述规律,得出不同功率电机降低温升和发热损耗的侧重点不同。对小电机,首先应降低铜耗;对中大功率电动机,应侧重降低铁耗杂散耗。认为"杂散耗比铜耗、铁耗要小得多"的观点是片面的。特别强调,电动机功率越大越要注意降低杂散损耗。中大容量电动机采用正弦绕组来降低谐波磁势及杂散耗,效果往往很好。而降低杂散损耗的各种措施,一般不需要增加有效材料。     

AC losses in superconducting coils

AC superconducting wire is being developed for such electrical equipment as superconducting transformers and superconducting generators. AC loss reduction is of primary concern in the development of such high-efficiency equipment. In reducing ac losses, it is necessary to develop assessment methods for ac loss in test samples which have shapes similar to the end-product equipment. This paper describes a least-square calculation of ac losses of superconducting wire as a function of frequency and magnetic field strength measured in test coils. Two sample solenoid coils were made to test the influence of different capacities and winding methods on ac losses in ac superconducting coils with rated capacities of 500 kVA and 20 kVA, and impregnated (epoxy resin) and nonimpregnated windings. The ac losses in the superconducting coils were measured by a calorimetric method using the evaporating rates of liquid helium. Estimated ac losses in the superconducting wire of the two coils were compared with Joule losses of copper conductors at ambient temperature. As a result of this comparison, a low-loss ac superconducting wire winding can be made for electrical equipment rather than employing conventional copper winding when used under low magnetic fields under 0.5 T.     

Ac losses in superconducting coils

AC superconducting wire is being developed for such electrical equipment as superconducting transformers and superconducting generators. AC loss reduction is of primary concern in the development of such high-efficiency equipment. In reducing ac losses, it is necessary to develop assessment methods for ac loss in test samples which have shapes similar to the end-product equipment. This paper described a least squares calculation of ac losses of superconducting wire as a function of frequency and magnetic field strength measured in test coils. Two sample solenoid coils were made to test the influence of different capacities and winding methods on ac losses in ac superconducting coils with rated capacities of 500 kVA and 20 kVA, and impregnated (epoxy resin) and nonimpregnated windings. The ac losses in the superconducting coils were measured by a calorimetric method using the evaporating rates of liquid helium. Estimated ac losses in the superconducting wire of the two coils were compared with Joule losses of copper conductors at ambient temperature. As a result of this comparison, a low-loss ac superconducting wire winding can be made for electrical equipment rather than employing conventional copper winding when used under low magnetic fields less than 0.5 T.     

PWM激励下异步电机铁耗等值电阻模型

通过分析PWM激励下异步电机铁耗变化的特点,提出了一种综合考虑电机运行工况和PWM波形特性的铁耗等值电阻模型。基于铁耗分离原理,使用三个电阻分别等效电机铁耗的磁滞分量、经典涡流分量和异常涡流分量,并推导了正弦激励下各个电阻分量的表达式;进而通过分析PWM激励与正弦激励下铁耗间关系,对正弦激励下铁耗模型进行修正,获得PWM激励下铁耗模型;最后提出了确定该模型参数的实验方案。所建模型中各个电阻分量随电机运行频率和PWM波形的调制系数变化而变化,且变化规律各不相同,提高了电机铁耗计算的准确性。仿真和实验验证了该模型的正确性和有效性。     

高阻值合金基体材料对Bi-2223高温超导带材交流损耗影响的实验研究

飞速发展的高温超导材料的研究和制各，加速了高温超导材料在变压器、限流器、电缆、同步电机和储能磁体等方面的应用。影响高温超导材料应用的关键因素之一是它的交流损耗。在多芯高温超导带材中，交流损耗依赖于各种参数。其中，基体的有效电阻率对带材的交流损耗有重要影响。为了研究高阻值基体材料对带材交流损耗的影响，该文制各了6种具有不同阻值的基体材料的带材。在77K下，研究了高阻值基体材料对Bi-2223带的交流损耗的影响.结果发现，在较低频率下，通过引进高阻值基体材料，可有效地减少带材的交流外场损耗。同时也研究了高阻值基体材料电阻率对耦合损耗时间常数的影响。     

直流偏磁状态下电力变压器铁心动态磁滞损耗模型及验证

直流偏磁状态下,电力变压器的附加损耗显著增加,试验测量得到的变压器空载损耗不能充分表征铁心实际损耗。为正确评估变压器铁心可能出现的过热问题,有必要建立其准确的数学模型。该文在Jiles-Atherton基本磁滞模型的基础上,从能量平衡原理出发,考虑铁心在交流状态下的涡流损耗和异常损耗,建立了合理可逆磁化系数条件下,以磁通密度作为输入量的铁心动态磁滞损耗模型。利用遗传算法提取试验变压器铁心在正常工作条件下的动态模型参数,并用于对不同幅值直流偏磁电流作用下的铁心损耗进行仿真计算。将计算结果与试验结果进行对比,发现二者吻合较好,说明该动态模型能较好的描述直流偏磁状态下电力变压器铁心动态磁滞损耗,验证了模型的正确性和实用性。