第五章.永磁磁路和極化電磁機(jī)構(gòu)

1、 5-1 永磁材料及其主要特性參數(shù)永磁材料及其主要特性參數(shù)永磁永磁硬磁硬磁: Hc大的磁性材料大的磁性材料特點(diǎn)：不易磁化特點(diǎn)：不易磁化 不易去磁不易去磁第五章第五章.永磁磁路和極化電磁機(jī)構(gòu)永磁磁路和極化電磁機(jī)構(gòu)一、基本特性參數(shù)一、基本特性參數(shù)磁化曲線磁化曲線tgdHdBreca.矯頑力矯頑力Hcb.剩磁剩磁Brc.去磁曲線去磁曲線去磁曲線去磁曲線極限磁滯回線在第二象限部分極限磁滯回線在第二象限部分d.回復(fù)線回復(fù)線回復(fù)系數(shù)（磁導(dǎo)率）回復(fù)系數(shù)（磁導(dǎo)率）srccBHBHHHBe.最大磁能積最大磁能積(BH)max*凸度系數(shù))(ttBBBtttBr)(ttHHHtttHc3.穩(wěn)定性穩(wěn)定性a.熱穩(wěn)定性熱

2、穩(wěn)定性a)可逆損失可逆損失溫度溫度 B 的程度的程度溫度系數(shù)溫度系數(shù)cdrdHHBBcrtdHBBHKmax)(b)不可逆損失不可逆損失c)居里溫度居里溫度:磁場(chǎng)強(qiáng)度消失的溫度磁場(chǎng)強(qiáng)度消失的溫度d)最高工作溫度最高工作溫度將規(guī)定尺寸的樣品加熱到某一恒定的溫度，長(zhǎng)時(shí)間放置，將規(guī)定尺寸的樣品加熱到某一恒定的溫度，長(zhǎng)時(shí)間放置，然后冷卻到室溫，其開(kāi)路磁通不可逆損失然后冷卻到室溫，其開(kāi)路磁通不可逆損失5%。b.磁穩(wěn)定性磁穩(wěn)定性c.化學(xué)穩(wěn)定性化學(xué)穩(wěn)定性d.時(shí)間穩(wěn)定性時(shí)間穩(wěn)定性00BBBILt二、種類(lèi)二、種類(lèi)1.1.鋁鎳鈷系鋁鎳鈷系 Al-Ni-CoAl-Ni-Co(1)(1)鑄造型：磁性能高鑄造型：磁性能

3、高(2)(2)粉末燒結(jié)型：工藝簡(jiǎn)單，可直接壓制粉末燒結(jié)型：工藝簡(jiǎn)單，可直接壓制特點(diǎn)：特點(diǎn)：a.a.溫度系數(shù)小溫度系數(shù)小,-0.02%K,-0.02%K-1-1b.Bb.Br r高高,1.35T,1.35Tc.Hc.Hc c低低,160KA/m,160KA/md.d.退磁曲線非線性退磁曲線非線性e.e.加工性能差加工性能差二、種類(lèi)二、種類(lèi)2.2.鐵氧體鐵氧體 鋇鐵氧體鋇鐵氧體 ，鍶鐵氧體，鍶鐵氧體 特點(diǎn)：特點(diǎn)：a.a.便宜，不含便宜，不含稀土元素，制造工藝簡(jiǎn)單稀土元素，制造工藝簡(jiǎn)單b.Hb.Hc c較高，較高，128320KA/m128320KA/mc.Bc.Br r低低,0.20.44T,0.

4、20.44Td.d.高頻性能好高頻性能好e.e.退磁曲線接近線性退磁曲線接近線性f.f.溫度系數(shù)大溫度系數(shù)大,-0.19%K,-0.19%K-1-1g.g.居里溫度低，居里溫度低，4504503.稀土永磁：稀土永磁：1960年代出現(xiàn)年代出現(xiàn)1969年年 第一代第一代 RCo5 1:5型稀土永磁型稀土永磁 (BH)max =160KJ/ m3 192KJ/ m31973年年 第二代第二代 R2Co17 2:17型稀土永磁型稀土永磁 (BH)max =240KJ/m3264KJ/m3稀土鈷稀土鈷3.稀土永磁：稀土永磁：稀土鈷特點(diǎn)：a.三高Br=0.851.15THc=480800 KA/m(BH)

5、max =240KJ/m3264KJ/m3 b.溫度系數(shù)低,-0.03%K-1 c.居里溫度高，710880 d.不易加工e.價(jià)格高1983年年 第三代第三代 釹鐵硼（釹鐵硼（Nd-Fe-B）永磁）永磁(BH)max =304KJ/m3實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)室 日日 400KJ/m3 美美 360KJ/m3 中中 320KJ/m3 特點(diǎn)：特點(diǎn)：a.a.三高三高Br=1.47THc=992 KA/m(BH)maxb.b.溫度系數(shù)較高溫度系數(shù)較高,-0.13%K,-0.13%K-1-1 c.c.居里溫度低，居里溫度低，310 310 d.d.容易銹蝕容易銹蝕e.e.價(jià)格低價(jià)格低4.粘接永磁材料粘接永磁材料用樹(shù)

6、脂、塑料或低熔點(diǎn)合金等材料為粘接劑，與用樹(shù)脂、塑料或低熔點(diǎn)合金等材料為粘接劑，與永磁材料粉末均勻混合，然后用壓縮、注射或永磁材料粉末均勻混合，然后用壓縮、注射或擠壓成型等方法制成的一種復(fù)合型永磁材料。擠壓成型等方法制成的一種復(fù)合型永磁材料。 特點(diǎn)：特點(diǎn)：a.a.磁性能稍差磁性能稍差b.b.形狀自由度大形狀自由度大 c.c.產(chǎn)品性能分散性小，合格率高產(chǎn)品性能分散性小，合格率高d.d.機(jī)械強(qiáng)度高，可加工機(jī)械強(qiáng)度高，可加工e.e.電阻率高電阻率高f.f.原材料利用率高原材料利用率高g.g.密度小、質(zhì)量輕密度小、質(zhì)量輕4.塑性變形永磁材料塑性變形永磁材料鋼（碳鋼、鎢輅鋼），合金鋼（碳鋼、鎢輅鋼），合金

7、特點(diǎn)：特點(diǎn)：容易加工容易加工 5-2 永久磁體工作點(diǎn)的變化規(guī)律永久磁體工作點(diǎn)的變化規(guī)律兩種工作狀態(tài)：兩種工作狀態(tài)： 1. .工作點(diǎn)在去磁曲線上（先裝配后充磁）工作點(diǎn)在去磁曲線上（先裝配后充磁） 2. .工作點(diǎn)在回復(fù)線上工作點(diǎn)在回復(fù)線上 （先充磁后裝配）先充磁后裝配） 充磁：充磁：外加磁場(chǎng)外加磁場(chǎng)HH（5-10)H5-10)Hc c充磁充磁 取下磁鋼取下磁鋼 ， B B 繼續(xù)下降，繼續(xù)下降， 沿去磁曲線下降沿去磁曲線下降B B 到到c點(diǎn)點(diǎn) 再裝回充磁機(jī)再裝回充磁機(jī) 增加，增加， 沿回復(fù)線上升沿回復(fù)線上升B B1到到a點(diǎn)，點(diǎn)，B B1B B再取出，沿回復(fù)線下降再取出，沿回復(fù)線下降B B1 1 回到

8、回到c c點(diǎn)點(diǎn) 裝入磁系統(tǒng)，沿回復(fù)線上裝入磁系統(tǒng)，沿回復(fù)線上升升 B B2 2 m2, Md1Md2 銜鐵停在左邊作用在銜鐵上的力矩由永磁產(chǎn)生sulsulsulMmmmmm022121202221202)(2（一）并聯(lián)磁路（差動(dòng)） ：（2） IW 不為0IW產(chǎn)生d左邊氣隙 m1-d右邊氣隙m2+d作用在銜鐵上的力矩由永磁鐵和IW共同產(chǎn)生dmdmmmdmdmmdMMsulsulM2)(2)()(22212022210dmdsulM021sulsulsulMmmmmm022121202221202)(2sIWIWGd0mdlIWM可見(jiàn)：a.Md與IW和m有關(guān)b.運(yùn)動(dòng)后，越過(guò)中間位置會(huì)加速c.運(yùn)動(dòng)完

9、成后，IW=0能保持d.改變電流方向，銜鐵反向運(yùn)動(dòng)2特性分析：)(fMm吸力特性：sulsulsulMmmmmm022121202221202)(22特性分析：吸力特性：)(fMdmdlIWM2特性分析：吸力特性：mmmdlIWslM022dmmdMMM3.反力特性：aMf吸片由撓性軸支承反力特性：其中為撓性軸的扭轉(zhuǎn)剛度4.吸、反力特性的配合作用在銜鐵上的合力力矩為)(fmdfmdMMMMM雙位置式三位置式ddMamdddMamdddMamd4.吸、反力特性的配合臨界狀態(tài)ddMamd臨界磁通slddMammd022lasm04.吸、反力特性的配合作用在銜鐵上的合力力矩為)(fmdfmdMMMMM0022alIWslMmm)(/)(0022alsllaslIWmmmm吸合磁勢(shì)kmmxhalslIW)()(0雙位置式三位置式kmmxhslalIW)()(