CC BY
59
УДК 621.318.25
ЗАВИСИМОСТЬ КАЧЕСТВА РАЗМАГНИЧИВАНИЯ ФЕРРОМАГНИТНЫХ ТЕЛ ОТ НАЧАЛЬНОЙ ВЕЛИЧИНЫ РАЗМАГНИЧИВАЮЩЕГО ПОЛЯ
Канд. техн. наук, доц. МОРОЗ Р. Р.
Белорусский национальный технический университет
Изделия из ферромагнитных материалов в процессе изготовления, обработки, сборки и эксплуатации подвергаются воздействию внешних магнитных полей и намагничиваются. Наличие остаточной намагниченности может привести к тому, что:
• намагниченные детали обладают большим коэффициентом трения, ускоряющим их износ;
• к намагниченным деталям прилипают ферромагнитные частицы, влияющие на нормальную работу изделий;
• возрастает погрешность измерительных приборов;
• при механической обработке намагниченных деталей происходит ускоренный износ режущего инструмента, в микрообластях с большим значением намагниченности возникают «ожоги» и т. д.
Следовательно, для повышения качества изделий из ферромагнитных материалов их необходимо размагничивать. Наиболее эффективным методом размагничивания является динамический [1], при котором на размагничиваемое изделие воздействуют либо знакопеременным, либо вращающимся электромагнитным полем, амплитуда которого уменьшается от максимального значения до нуля. Знакопеременное электромагнитное поле получают с помощью соленоидов. Для получения вращающегося электромагнитного поля очень эффективно применение статора трехфазного асинхронного двигателя. При этом уменьшаются габариты устройства и при малых токах в обмотках статора получается значительная напряженность размагничивающего поля, так как магнитный поток проходит по магнито-проводу двигателя, через размагничиваемую деталь и очень малое расстояние по воздуху, сопротивление которого для магнитного потока очень велико. Кроме того, вращающееся поле размагничивает изделие более качественно, так как оно более равновероятно осуществляет дезориентацию доменов ферромагнитного тела.
Качество размагничивания (значение остаточной намагниченности Ност после размагничивания) ферромагнитных тел определяется следующими параметрами размагничивающего электромагнитного поля: начальной напряженностью Ннач, частотой размагничивания / и временем размагничивания Эти величины определяются магнитными, электрическими и геометрическими параметрами размагничиваемого изделия. К настоящему времени имеются обоснованные рекомендации по выбору максимальной начальной амплитуды [2] размагничивающего поля, при котором значение остаточной намагниченности Ност будет наименьшим.
Но в ряде случаев нет необходимости размагничивать изделие до минимального значения. Тогда начальная напряженность Ннач размагничивающего поля может быть и меньше. В этом случае уменьшается количество энергии на размагничивание и сокращается время размагничивания. Вопросу определения начальной амплитуды размагничивающего поля при размагничивании изделий и посвящена настоящая статья. В ней описаны
результаты экспериментов по размагничиванию вращающимся затухающим по амплитуде электромагнитным полем поршневых колец двигателей внутреннего сгорания, когда кольца насажены на оправку и вся конструкция в сборе представляет собой цилиндр, который вставляется в статор асинхронного двигателя. Внутренняя полость последнего также представляет собой цилиндр. Для проведения экспериментов использовался асинхронный двигатель серии 4А с внутренним диаметром статора т = 155 мм. Диаметр поршневых колец на оправке = 125 мм.
На рис. 1 представлен полученный экспериментально график зависимости значений остаточной намагниченности поршневых колец от величины начальной напряженности размагничивающего электромагнитного поля, из которого следует, что с увеличением начальной напряженности Ннач значения остаточной намагниченности уменьшаются.
1000 ------
Ност, А/м
600
Рис. 1. Зависимость значений остаточной намагниченности поршневых колец от величины начальной напряженности размагничивающего электромагнитного поля
400
200
60
120
180
240
Нн,
, А/м
0
Так как обычно известно значение остаточной намагниченности Ност, до которой необходимо размагничивать деталь, то, пользуясь полученной зависимостью, можно определить значение начальной напряженности размагничивающего поля Ннач, с которой и нужно начинать размагничивание.
В Ы В О Д Ы
1. При размагничивании ферромагнитных изделий цилиндрической формы эффективным оказывается применение вращающегося магнитного поля, которое относительно легко можно получить с помощью статора асинхронного двигателя.
2. Экспериментально определено, что чем больше значение начальной напряженности размагничивающего электромагнитного поля Ннач, тем меньше значение остаточной намагниченности Ност и тем выше качество размагничивания.
3. Если заранее известно значение остаточной намагниченности Ност, до которого нужно размагнитить изделие, то процесс размагничивания можно начинать при напряженности, меньше максимальной. В этом случае размагничивание происходит при меньших затратах энергии и сокращается время размагничивания.
Л И Т Е Р А Т У Р А
1. М а т е р и а л ы магнитные. Термины и определения: ГОСТ 19693-74. - М.: Изд-во стандартов, 1974.
2. М а т е р и а л ы магнитомягкие. Методика выполнения измерений при определении статических магнитных характеристик: ГОСТ 8.377-80. - М.: Изд-во стандартов, 1974.
Представлена кафедрой электротехники и электроники Поступила 23.03.2010
