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.
Teknisk Tidskrift
ändras, så att hastighetsökningen går för sig, kopparn
uppdelas något mera osv. Effekten har alltså ökat
20 %.
På grund av de magnetiska materialens
dominerande betydelse för elektrotekniken kan det vara av
intresse att här åtminstone tala några ord om det
arbete, som utförts för att komma till våra dagars
magnetiska material och även något antyda vad som
möjligen ytterligare kan vara att vinna.
Det har till en början gällt att komma underfund
med det rena järnets egenskaper. Redan under förra
århundradet hade man gjort undersökningar på
dåtidens renaste järn, svenskt dubbelvällt lancashire
järn, tillverkat av renaste träkolstackjärn.
Storleksordningen av föroreningarna var 0,1 %. Först
omkring 1910 började man förstå att även så blygsamma
kvantiteter främmande ämnen som 0,1 % voro av
oerhörd betydelse för järnets egenskaper. Av synnerligen
stort intresse är det arbete Yensen nedlagt för att
bringa klarhet i hithörande frågor. Han har visat,
att när föroreningarna sjunkit ned till 0,01 % och
därunder, begynnelsepermeabiliteten liksom den
maximala permeabiliteten stiger i mycket hög grad, och
vidare att hysteresisförlusterna synas sjunka rätlinjigt
mot noll med kolhalten från en kolhalt av ca 0,008 %
till 0,000 %. För att hysteresisförlusterna på detta
sätt skola gå mot noll, måste emellertid järnet vara
fritt även från en hel del övriga föroreningar och
framförallt fritt från syre.
Emellertid är det icke endast den kemiska
sammansättningen, som inverkar på hysteresisförluster och
permeabilitet, utan lika väl som främmande ämnen
störa den molekylära byggnaden och försämra
magnetismen, uppstår på samma sätt störande moment i
själva korngränserna av den kristalliserade
järnmassan. Man kan således vänta sig, att ju större
kristaller man har, dess bättre egenskaper. Man har
studerat magnetismen i skilda järnkristaller och
därvid funnit, att denna liksom de flesta fysikaliska
egenskaper växlar med kristallens axlar på så sätt, att
magnetiserbarheten är störst utefter huvudaxeln och
uppnår nära nog mättningsvärdet redan vid måttliga
induktioner. Dessa undersökningar ha lett till den
kanske något djärva hypotesen, att en kemiskt ren
järnkristall i huvudaxelns riktning ej blott skall ha
hysteresis = 0 utan även en mycket hög initial- och
maximal-permeabilitet, så att det allra svagaste fält
skulle omedelbart giva ett B, som motsvarar
mättningsvärdet.
Studiet av det rena järnets magnetiska egenskaper
har varit av grundläggande betydelse för vår
nuvarande kunskap om det kommersiella järn vi nu
använda för magnetiska kretsar och utgör ett typiskt
exempel på, hur en från början fri vetenskaplig
forskning utan direkt praktisk inställning så småningom
kunnat giva för praktiken synnerligen värdefulla
resultat. Att använda rent järn direkt som magnetiskt
material i maskiner och transformatorer är emellertid
av många skäl ej möjligt. Huvudskälet är, att järn
har så lågt ohmskt motstånd, att
virvelströmsförlusterna bliva för höga, om man ej kan tillverka så tunn
plåt som 0,05 mm. En sådan plåt skulle emellertid i
framställning dels bli alltför dyr och skulle dessutom
med anbragt isolation få så dålig fyllfaktor, att den
ej skulle passa i maskiner och transformatorer. De
plåttjocklekar man av praktiska skäl stannat för ha
varit 0,35 och 0,50 mm. Endast för
högfrekvensmaski-ner och för svagströmsändamål har man gått ned till
tunnare plåtkvaliteter. Vidare uppstå i mjukt järn
av kommersiell renhetsgrad åldringsförluster, som
kunna gå upp till mer än 100 % av det
ursprungliga värdet.
Den praktiska utvecklingen av hithörande frågor
har som i alla andra fall, där järn användes,
möjliggjorts i och med legeringar med andra ämnen. Det
har gällt att härvid välja sådana legeringsämnen, som
samtidigt med att de minska den elektriska
ledningsförmågan och därigenom virvelströmsförlusterna samt
motverka åldringen dock ej i nämnvärd grad
försämra de magnetiska egenskaperna. Man måste
alltså som legeringsämnen helt avstå från sådana
material, vilka i likhet med vad vi förut sett
beträffande kol och syre även i minimala kvantiteter ha
ett enormt inflytande på de magnetiska egenskaperna.
Bortse vi från ämnen, som äro olösliga i järn och
följaktligen utan inverkan, kunna ämnena i stort sett
indelas i två grupper med hänsyn till deras inverkan
på järnets magnetiska egenskaper.
Den första gruppen, till vilken hör bland annat
flertalet metalloider, således även kol och syre, sänker
Æ,-punk t en eller y—a-omvandlingspunkten och
försämrar avsevärt de magnetiska egenskaperna.
Ämnena i den andra gruppen, bland vilka kisel är det i
praktiken viktigaste, höja samma omvandlingspunkt
och inverka, åtminstone i mindre kvantiteter,
obetydligt på de magnetiska egenskaperna.
Som bekant är kisel det ämne man använt för att
höja järnets specifika motstånd. Samtidigt
upphäves åldringen. Detta gäller praktiskt taget vid så
låg kiselhalt som 1 %, och vid en kiselhalt av 4 % är
åldringen helt eliminerad. Under det att rent järn
har ett specifikt motstånd av 1,0 • 10—5 ohm • cm, har
kisellegerad plåt med en kiselhalt av 3,80 till 5,25 %
ett specifikt motstånd av 5,5 • 10—5 till 7,0 • 10—5
ohm • cm. Virvelströmsförlusterna minskas tydligen i
ungefär samma proportion som specifika motståndet
ökar.
De plåtsorter, som numera i praktiken användas,
bruka indelas i:
låglegerade med 0,50—1,50 % Si och 0,08 % C
medellegerade „ 1,50—3,80 % Si och 0,06 % C
höglegerade „ 3,80—5,25 % Si och < 0,05 % C
Alla klasserna innehålla dessutom något mangan
samt obetydliga föroreningar av svavel och fosfor.
Den låglegerade plåten kan framställas i basisk
martinugn ungefär som vanligt handelsjärn och blir
därför relativt billig, allra helst som den fortsatta
manufaktureringen icke innebär några större
svårigheter. Så mycket större äro svårigheterna vid
framställningen av den medellegerade och höglegerade
plåten, särskilt vid Si-halter på omkring 4 % och
däröver. Tillverkningen måste här i allmänhet ske i
elektrostålugn, som medger att under gången tappa
ut den slagg, som varit metallurgiskt bestämmande
för tillverkningen och efter behov göra en ny, genom
vilken man kan hålla ned föroreningarna till mycket
låga värden. Den efterföljande värmebehandlingen
är även mycket omfattande, och det har fordrats
synnerligen ingående studier för att komma underfund
med de bästa metoderna. Det kan påpekas, att för
de högsta kvaliteter av plåt det visat sig nödvändigt
132
3 sept. 1938
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
