永磁體基本性能參數(shù)

1、永磁體基本性能參數(shù)永磁材料：永磁材料被外加磁場(chǎng)磁化后磁性不消失，可對(duì)外部空間提供穩(wěn)定磁場(chǎng)。車女 鐵硼永磁體常用的衡量指標(biāo)有以下四種：剩磁（Br）單位為特斯拉（T）和高斯（Gs） lGs =0.-0001T將一個(gè)磁體在閉路環(huán)境下被外磁場(chǎng)充磁到技術(shù)飽和后撤消外磁 場(chǎng)，此時(shí)磁體表現(xiàn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度我們稱之為剩磁。它表示磁體所能提供的最大 的磁通值。從退磁曲線上可見，它對(duì)應(yīng)于氣隙為零時(shí)的情況，故在實(shí)際磁路中 磁體的磁感應(yīng)強(qiáng)度都小于剩磁。鉉鐵硼是現(xiàn)今發(fā)現(xiàn)的Br最高的實(shí)用永磁材料。磁感矯頑力（Hcb）單位是安/米（A/m）和奧斯特（Oe）或1 0e=79.“6A/m處于技術(shù)飽和磁化后的磁體在被反向充磁時(shí)，使磁

2、感應(yīng)強(qiáng)度降為 零所需反向磁場(chǎng)強(qiáng)度的值稱之為磁感矯頑力（Hcb）。但此時(shí)磁體的磁化強(qiáng)度并 不為零，只是所加的反向磁場(chǎng)與磁體的磁化強(qiáng)度作用相互抵消。（對(duì)外磁感應(yīng) 強(qiáng)度表現(xiàn)為零）此時(shí)若撤消外磁場(chǎng)，磁體仍具有一定的磁性能。鉉鐵硼的矯頑 力一般是HOOOOe以上。內(nèi)稟矯頑力（Hcj）單位是安/米（A/m）和奧斯特（Oe） 1 0e=79.“6A/m使磁體的磁化強(qiáng)度降為零所需施加的反向磁場(chǎng)強(qiáng)度，我們稱之為 內(nèi)稟矯頑力。內(nèi)稟矯頑力是衡量磁體抗退磁能力的一個(gè)物理量，如果外加的磁 場(chǎng)等于磁體的內(nèi)稟矯頑力，磁體的磁性將會(huì)基本消除。鉉鐵硼的Hcj會(huì)隨著溫度 的升高而降低所以需要工作在高溫環(huán)境下時(shí)應(yīng)該選擇高Hcj的牌

3、號(hào)。磁能積（BH）單位為焦/米3 （J/m3）或高奧（GOe） 1 MGOe=7. 96kJ/m3退磁曲線上任何一點(diǎn)的B和H的乘積既BH我們稱為磁能積，而BxH的最大 值稱之為最大磁能積（BH）max。磁能積是恒量磁體所儲(chǔ)存能量大小的重要參數(shù)之 一，（BH）max越大說(shuō)明磁體蘊(yùn)含的磁能量越大。設(shè)計(jì)磁路時(shí)要盡可能使磁體的工作點(diǎn)處在最大磁能積所對(duì)應(yīng)的B和H附 近。各向同性磁體：任何方向磁性能都相同的磁體。各向異性磁體：不同方向上磁性能會(huì)有不同；且存在一個(gè)方向，在該方向取向時(shí)所得磁性 能最高的磁體。燒結(jié)被鐵硼永磁體是各向異性磁體。取向方向：各向異性的磁體能獲得最佳磁性能的方向稱為磁體的取向方向。也稱

4、作取 向軸,易磁化軸。磁場(chǎng)強(qiáng)度：指空間某處磁場(chǎng)的大小，用H表示，它的單位是安/米(A/m),也有用奧 斯特(Oe)作單位的。磁感應(yīng)強(qiáng)度：磁感應(yīng)強(qiáng)度B的定義是：BpO(H+M),其中H和M分別是磁化強(qiáng)度和磁場(chǎng)強(qiáng)度，而四0是真空導(dǎo)磁 率。磁感應(yīng)強(qiáng)度又稱為磁通密度，即單位面積內(nèi)的磁通量。單位是特斯拉(T)。磁化強(qiáng)度：指材料內(nèi)部單位體積的磁矩矢量和，用M表示，單位是安/米(A/m)。它 與磁感應(yīng)強(qiáng)度和磁場(chǎng)強(qiáng)度有如下關(guān)系B=(M+H)|1O在各向同性線性媒質(zhì)中，磁化強(qiáng)度M和磁場(chǎng)強(qiáng)度H成正比，M=XmH,Xm 是磁化率。上式可改寫成B=(l+Xm)nOH = OH =葉I式中|1=口中0稱媒質(zhì)的磁導(dǎo)率；|

5、ir=l+xm稱媒質(zhì)的相對(duì)磁導(dǎo)率，為一純 數(shù)。磁通：給定面積內(nèi)的總磁感應(yīng)強(qiáng)度。當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度B均勻分布于磁體表面A時(shí)， 磁通的一般算式為二BxA。磁通的SI單位是麥克斯韋。相對(duì)磁導(dǎo)率：媒介磁導(dǎo)率相對(duì)于真空磁導(dǎo)率的比值，即|ir =n/poo在CGS單位制中，叫二lo ”另外，空氣的相對(duì)磁導(dǎo)率在實(shí)際使用中往往值取為1,另外銅、鋁和不 銹鋼材料的相對(duì)磁導(dǎo)率也近似為磁導(dǎo)：磁通與磁動(dòng)勢(shì)F的比值，類似于電路中的電導(dǎo)。是反映材料導(dǎo)磁能力的 一個(gè)物理量。磁導(dǎo)系數(shù)Pc：又為退磁系數(shù)，在退磁曲線上，磁感應(yīng)強(qiáng)度Bd與磁場(chǎng)強(qiáng)度Hd的比率，即 Pc二Bd/Hd,磁導(dǎo)系數(shù)可用來(lái)估計(jì)各種條件下的磁通值。對(duì)于孤立磁體Pc只與

6、磁 體的尺寸有關(guān)，退磁曲線和Pc線的交點(diǎn)就是磁體的工作點(diǎn)，Pc越大磁體工作點(diǎn) 越高，越不容易被退磁。一般情況下對(duì)于一個(gè)孤立磁體取向長(zhǎng)度相對(duì)越大Pc越 大。因此Pc是永磁磁路設(shè)計(jì)中的一個(gè)重要的物理量。磁滯回線當(dāng)鐵磁質(zhì)的磁化 達(dá)到飽和之后，B將不再明顯增加而趨于定值Bs, Bs為飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度，此時(shí) 的磁場(chǎng)強(qiáng)度Hs稱為飽和磁場(chǎng)強(qiáng)度。此后將H減小，B也隨之減小，但滯后于H 的減小，當(dāng)H二。時(shí)，B并不為零，其值Br叫乘余磁感應(yīng)強(qiáng)度，簡(jiǎn)稱剩磁。欲使 B亦變?yōu)榱悖仨毤臃聪虼艌?chǎng)，當(dāng)H=-Hc時(shí)，B值變?yōu)榱?，鐵磁材料完全退磁， 稱He為該材料的矯頑力。如果反向磁場(chǎng)繼續(xù)增大，鐵磁材料將反向磁化，當(dāng) H=-HM

7、時(shí)，磁化達(dá)到飽和B=-Bs,此后若減小反向磁場(chǎng)，使H=0,則B=-Br,當(dāng)H=He時(shí)，B=0,至七曲 時(shí)，B=BSo回到正向飽和狀態(tài)。這樣便經(jīng)歷了一個(gè)循環(huán)過(guò)程，B隨H變化而形成一閉 合曲線，稱為鐵磁材料的磁滯回線，如下圖所示1、“XX,內(nèi)稟 XX?在永磁材料的退磁曲線上，當(dāng)反向磁場(chǎng)H增大到某一值bHc時(shí)，磁體的磁 感應(yīng)強(qiáng)度B為0,稱該反向磁場(chǎng)H值為該材料的矯頑力bHc；在反向磁場(chǎng)H二 bHc時(shí)，磁體對(duì)外不顯示磁通，因此矯頑力bHc表征永磁材料抵抗外部反向磁 場(chǎng)或其它退磁效應(yīng)的能力。矯頑力bHc是磁路設(shè)計(jì)中的一個(gè)重要參量之當(dāng)反向磁場(chǎng)H=bHc時(shí)，雖然磁體的磁感應(yīng)強(qiáng)度B為0,磁體對(duì)外不顯示磁 通，

8、但磁體內(nèi)部的微觀磁偶極矩的矢量和往往并不為0,也就是說(shuō)此時(shí)磁體的磁 極化強(qiáng)度J在原來(lái)的方向往往仍保持一個(gè)較大的值。因此，bHc還不足以表征磁 體的內(nèi)稟磁特性；當(dāng)反向磁場(chǎng)H增大到某一值jHc時(shí)，磁體內(nèi)部的微觀磁偶極 矩的矢量和為0,稱該反向磁場(chǎng)H值為該材料的內(nèi)稟矯頑力jHc。內(nèi)稟矯頑力 jHc是永磁材料的一個(gè)非常重要的物理參量，對(duì)于jHc遠(yuǎn)大于bHc的磁體，當(dāng)反 向磁場(chǎng)H大于bHc但小于jHc時(shí)，雖然此時(shí)磁體已被退磁到磁感應(yīng)強(qiáng)度B反向 的程度，但在反向磁場(chǎng)H撤消后，磁體的磁感應(yīng)強(qiáng)度B仍能因內(nèi)部的微觀磁偶 極矩的矢量和處在原來(lái)方向而回到原來(lái)的方向。也就是說(shuō)，只要反向磁場(chǎng)H還 未達(dá)到j(luò)Hc,永磁材料

9、便尚未被完全退磁。因此，內(nèi)稟矯頑力jHc是表征永磁材 料抵抗外部反向磁場(chǎng)或其它退磁效應(yīng)，以保持其原始磁化狀態(tài)能力的一個(gè)主要 指標(biāo)。矯頑力bHc和內(nèi)稟矯頑力jHc的單位與磁場(chǎng)強(qiáng)度單位相同。一般磁性材料的性能可以通過(guò)其四個(gè)參數(shù)來(lái)加以表述，即剩余磁感應(yīng)強(qiáng)度 （簡(jiǎn)稱剩磁）Br （單位高斯Gs或毫特mT, lmT=10Gs）,矯頑力Heb （單位奧 斯特Oe）,內(nèi)稟矯頑力Hcj （單位奧斯特Oe）,最大磁能積（BH） max （單位 兆高奧MGOe），其中Br, Hcj, max三參數(shù)又是最直接的表示。Br, Hcj, max三者的相互關(guān)系Br的大小一般可認(rèn)為能表明磁件充磁后的表面磁場(chǎng)的高低；Hcj的大

10、小可說(shuō) 明磁件充磁后抗退磁及耐溫高低的能力；max是Br與Hcj乘積的最大值，它的 大小直接表明了磁體的性能高低。一般來(lái)說(shuō)，max相近的磁體中，Br高，Hcj就 偏低；Hcj高，Br就偏低。我們不能以Br, Hcj, max的高低來(lái)決定其好壞，要以產(chǎn)品的用途、所需的特 性來(lái)確定三者的高低；即使在同等max值的條件下，也要看產(chǎn)品的用途、充磁 的要求來(lái)決定采用高Br值、低Hcj,還是反之。在同等的條件下，即相同尺寸、相同極數(shù)和相同的充磁電壓，磁能積高的 磁件所獲得的表磁也高，但在相同的max值時(shí)，Br和Hcj的高低對(duì)充磁有以下 影響：Br 高，Hcj 低：在同等充磁電壓下，能得到較高的表磁；Br

11、低，Hcj 高：要得到相同表磁，需用較高充磁電壓；對(duì)于多極充磁，要采用Br高Hcj低的磁粉，而對(duì)于磁瓦，一般采用Hcj高 Br低的磁粉，這是由于磁瓦用于的電機(jī)在使用中要承受較大的去磁電流和過(guò) 載。2、剩磁永磁材料在閉路狀態(tài)下經(jīng)外磁場(chǎng)磁化至飽和后，再撤消外磁場(chǎng)時(shí)，永磁材 料的磁極化強(qiáng)度J和內(nèi)部磁感應(yīng)強(qiáng)度B并不會(huì)因外磁場(chǎng)H的消失而消失，而會(huì) 保持一定大小的值，該值即稱為該材料的剩余磁極化強(qiáng)度Jr和剩余磁感應(yīng)強(qiáng)度 Br,統(tǒng)稱剩磁。3、磁極化強(qiáng)度（J）,磁化強(qiáng)度（M）現(xiàn)代磁學(xué)研究表明：一切磁現(xiàn)象都起源于電流。磁性材料也不例外，其鐵磁現(xiàn)象是起源于材料 內(nèi)部原子的核外電子運(yùn)動(dòng)形成的微電流，亦稱分子電流。這些微電流的集合效 應(yīng)使得材料對(duì)外呈現(xiàn)各種各樣的宏觀磁特性。因?yàn)槊恳粋€(gè)微電流都產(chǎn)生磁效 應(yīng)，所以把一個(gè)單位微電流稱為一個(gè)磁偶極子。定義在真空中每單位外磁場(chǎng)對(duì) 一個(gè)磁偶極子產(chǎn)生的最大力矩為磁偶極矩pm,每單位材料體積內(nèi)磁偶極矩的矢 量和為磁極化強(qiáng)度J,其單位為?。ㄌ厮估?/p>