Weekijzer

Uit Wikipedia, de vrije encyclopedie
Ga naar: navigatie, zoeken

Weekijzer is een oude benaming voor zacht ijzer of zacht staal. De term weekijzer wordt in andere talen vertaald als (Frans) fer doux, (Duits) Weicheisen en (Engels) soft-iron. [1]

Magnetische toepassingen[bewerken]

Weekijzer, dat een vrij zuivere stof is, wordt in tegenstelling tot staal, dat een legering is van ijzer met voornamelijk koolstof, weinig toegepast. Weekijzer is gemakkelijk bewerkbaar, echter de mechanische en chemische eigenschappen, zoals geringe hardheid (vergeleken met staal), brosheid, en corrosiegevoeligheid, maken het enkel geschikt voor magnetische toepassingen. Weekijzer wordt gebruikt in

Weekijzer werd gebruikt om zijn goede magnetische eigenschappen voor veranderende magnetische velden. Bij veranderende inductie bepalen de verliezen door hysteresis en wervelstromen de keuze van het magnetisch materiaal. Een massieve uitvoering met een kern uit één stuk is dan niet meer mogelijk.

Men gebruikt dynamo- of transformatorblik, korrelmateriaal, mumetaal, permalloy (ijzernikkellegering) of siliciumhoudende platen. Dit zijn legeringen van ijzer met silicium en mangaan die gemakkelijk magnetisch polariseerbaar zijn. Dynamoblik is genormaliseerd in de normen DIN EN 10106: 1996-02 en DIN EN 10107: 2005-10.

Deze worden gebruikt in alle elektrische wisselstroommachines zoals:

Dynamoblik[bewerken]

Dynamoblik is een staallegering die gemaakt is om speciale magnetische eigenschappen te hebben zoals

  • lage hysteresis
  • lage warmteproductie
  • hoge permeabiliteit

Lage hysterese[bewerken]

Combinatie van hysterese en verzadiging van magnetisme in ferromagnetisch materiaal

In de elektriciteitsleer treedt hysterese op in ferromagnetisch materiaal, weergegeven in de figuur rechts. Op de x-as staat de magnetische veldsterkte en op de y-as de mate van magnetisatie. Als er geen magnetisch veld is, is er (in het begin) ook geen magnetisatie en begint de kromme in de oorsprong. Zodra er een magnetisch veld wordt aangelegd, zal de ferromagneet magnetisch worden. Dit gaat door totdat alle spins in het materiaal dezelfde kant op staan. Het materiaal is nu maximaal gemagnetiseerd en verhoging van het magnetisch veld heeft geen invloed meer op de mate van magnetisatie. Als het magnetisch veld wordt verlaagd, zullen de spins niet spontaan omdraaien maar op hun plek blijven zoals ze zaten (dus volledige magnetisatie). Pas zodra het veld negatief wordt zullen bepaalde spins omklappen en in de richting van dit veld gaan staan en neemt de magnetisatie af. Dit gaat door totdat alle spins de andere kant op staan en de magnetisatie volledig is omgedraaid.

Lage warmteproductie door hoge soortelijke weerstand[bewerken]

Dynamoblik heeft een dermate hoge interne weerstand dat de opgewekte inductie-stromen (wervelstromen) in het metaal flink in grootte worden beperkt. Dit is opzettelijk, omdat wervelstromen extra warmteverliezen veroorzaken. Verhitting van het weekijzer door deze wervelstromen is absoluut niet gewenst.

Door dunne plaatjes dynamoblik van 2 mm maximaal te stapelen met daartussen een isolatielaag van vernis worden de wervelstromen nog verder beperkt.

Hoge magnetische permeabiliteit[bewerken]

De (absolute) permeabiliteit μ van een medium is de mate waarin het medium een magnetisch veld geleidt. Letterlijk betekent het doordringbaarheid. Meer bepaald is het de verhouding tussen de magnetische inductie B en het magnetisch veld H. Het geeft aan, in welke mate een materiaal magnetisch polariseert, dus zich richt naar het magneetveld en het zo versterkt.

Zie ook[bewerken]

Referenties[bewerken]

Winkler Prins Technische Encyclopedie MCMLXXViii (1975), Deel 6 p. 345 artikel Weekijzermeter