Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - Sidor ...
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
Below is the raw OCR text
from the above scanned image.
Do you see an error? Proofread the page now!
Här nedan syns maskintolkade texten från faksimilbilden ovan.
Ser du något fel? Korrekturläs sidan nu!
This page has never been proofread. / Denna sida har aldrig korrekturlästs.
Elektroteknik
Utvecklingen av magnetiska material var därför i
hög grad hänvisad till att huvudsakligen gå rent
empiriska vägar, och det är först med nutida
atomfysik som acceptabelt teoretiskt underlag givits
ferromagnetismen. Därför äro vi nu gynnsammare
utrustade till målmedvetna förbättringar av alla
magnetiska data, vilket också synes av de extremt
goda magnetiska värden, varom facklitteraturen av
de allra senaste åren ger rikhaltigt vittnesbörd.
Enligt modern atomteori bestämmes
magnetiserbarheten vid låga fältstyrkor, alltså jn0, samt
hysteresisförlusterna av elektronbanornas rotationsaxlar,
atomernas och elementarkristallernas inbördes läge,
så att exempelvis en bestämd orientering av en viss
kristallhuvudaxel hos alla kristaller inom ett större
elementarområde även medför en ökad eller minskad
permeabilitet. Hysteresisförlusterna äro ett mått på
den energi, som åtgår för att på magnetisk väg
samordna huvudriktningarna inom de magnetiska
ele-mentarområdena. Detta innebär också, att ett mera
direkt samband erhålles med elastiska spänningar
inom ett material, så till vida att magnetiserbarheten
vid låga fältstyrkor stiger ju lägre de elastiska
spänningarna äro. Ur strukturteknisk synpunkt finnes
det en mångfald olika sätt, på vilka ett dylikt
spänningstillstånd uppstår, t. e. genom rent mekaniska
påkänningar utifrån, inhomogeniteter eller
föroreningar mellan legeringskomponenter, kvarstående
mekanisk deformation från bearbetning i form av
valsning och stansning, magnetostriktion.
Spänningstillståndets styrka motsvarar mer eller mindre
en hysteresisslinga enligt typ 1 c.
Till materialtyp 1 a räkna vi de allmänna
konstruktionsmaterialen för kärnor till t. e.
förstärkartrans-formatorer, vissa filterspolar och drosslar, där först
och främst hög begynnelsepermeabilitet är önskvärd.
Den ovan nämnda kisellegerade plåten tillhör denna
typ, ehuru den genom sin hittills begränsade
permeabilitet ej alis är någon extrem representant för de
högpermeabla legeringarna. Typ 1 b, som omfattar
de material, där den magnetiska stabiliteten sättes i
första rummet, kommer ifråga för t. e. pupinspolar,
filterspolar i förstärkare, bärfrekvensutrustningar för
långdistanstelefonering samt för radiomottagare.
Slutligen innefattas i typ 1 c materialen för
permanenta magneter, t. e. i elmätare, elektromagnetiska
högtalare, mikrofoner och visarinstrument.
Det tekniskt rena järnet kan på grund av sin höga
ledningsförmåga användas med fördel i massiv form
endast för konstanta eller långsamt varierande
magnetiska fält, exempelvis i polskor för visarinstrument
och högtalare samt för likströmsreläer. Yid frekvenser,
överstigande några tiotal p/s, är det nödvändigt att
med hänsyn till virvelströmsförlusterna hålla
åtminstone en geometrisk dimension liten vid användning
som kärnmaterial för spolar, alltså i form av plåt,
tråd eller pulver. Hysteresisförlusterna och
permeabiliteten äro först och främst funktioner av järnets
renhet. Dessutom finnes möjlighet att genom mera
konstruktiva åtgärder påverka dessa genom att i
spolkärnan införa luftgap. Det är efter dessa senare
linjer som svagströmstekniken bearbetat problemet
att erhålla kärnmaterial med hög magnetisk
stabilitet, och resultatet härav är de moderna pressade
järnpulverkärnorna, vilka fått vidsträckt tillämpning
inom teletekniken.
Järnpulvret kan framställas antingen på mekanisk
väg genom krossning av rent järn eller också direkt
på kemisk väg. Den senare metoden har visat sig
giva goda järnkvaliteter som utgångsmaterial för
pulverkärnor, i synnerhet då framställningen sker via
järnpentakarbonyl, Fe (C0)5. Det ur karbonylen
utvunna järnet blandas med ett ometalliskt bindemedel,
t. e. cellulosalack, schellack eller bakelit och pressas
därefter under högt tryck.
Karbonyljärnet framställes i storindustriell skala
genom att under tryck och hög temperatur låta
koloxid (t. e. i form av vatten- eller generatorgas) stryka
fram över anrikad järnmalm eller järnskrot. Därvid
bildas under bestämda reaktionsbetingelser
järnpentakarbonyl. som vid den höga temperaturen är
gasformig men genom nedkylning till rumstemperatur
blir flytande. Den sönderdelas under inverkan av
värme, varvid koloxid och järn bildas, det senare i
form av runda, relativt jämnstora korn, vilkas
dimensioner kunna i viss mån kontrolleras genom
reaktionshastigheten. Järnet, som på grund av
framställningssättet är utomordentligt rent, har följaktligen
låg hysteresis och hög begynnelsepermeabilitet. Den
senare är av storleksordningen 2 000—6 000, men för
de med bindemedel isolerade järnpulverkärnorna
ligger den effektiva permeabiliteten mellan 6 och 70,
beroende på kvantiteten bindemedel mellan kornen.
Avsevärt högre ifråga om u0 kan man ej komma på
denna väg, även om grundmaterialet hade
mångdubbla initialpermeabiliteten, emedan en viss
minimikvantitet isolation alltid erfordras som bindemedel
för att ge kärnan tillräcklig mekanisk hållfasthet.
Som kornen i karbonyl järnet, vilka äro av
storleksordningen 2—5 tusendels millimeter i diameter,
äro ungefär jämnstora, erhålla juverkärnorna
mycket låga och likformiga virvelströmsförluster, då
dessa ju först och främst bestämmas av de
mikroskopiska virvelströmbanornas storlek, dvs. av
korndiametern. Genom att välja olika kvantitet
isolationsmaterial finnes möjlighet att variera effektiv
permeabilitet och dessutom virvelströmsförlusterna. De
senare äro nämligen även en sekundär funktion av
isolationen genom att det är omöjligt att helt och
hållet isolera järnkornen från varandra, med påföljd,
att en viss elektrisk ledningsförmåga hos
blandningen alltid kvarstår. Denna ger förluster genom
makro-skopiska virvelströmsbanor, som alltså bestämmas
av den pressade kärnans geometriska form. Det
är av detta skäl nödvändigt att anpassa kärnvolym,
permeabilitet och virvelströmsförluster, så att
kärnan får optimala egenskaper inom det givetvis
begränsade frekvensområde där den skall användas.
Med nu tillgängliga järnpulvermaterial kan med
tekniskt utförda järnpulverspolar täckas ett användbart
frekvensområde från ett par hundra perioder upp till
ett par millioner perioder per sekund.
Figur 2 visar några utföringsformer av pressade
pulverkärnor av karbonyl järn för telefon- och
radioteknik. Den lilla E-kärnan nederst till vänster är i
förlustavseende ekvivalent med den i figurens
bakgrund som jämförelseobjekt placerade stora
luftspolen. Inom framför allt rundradioindustrien har man
särskilt utnyttjat pulverkärnornas egenskap att giva
spolar, vilkas induktans lätt kan justeras genom t. e.
förskjutning av kärnan relativt lindningen i en
magnetiskt ofullständigt sluten kärna.
4 sept. 1937
147
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
