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永磁材料的特性有哪些,它們影響電機的哪些性能?
發布時間: 2024-06-12 18:20 更新時間: 2024-11-23 08:00
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電機的結構特點之一就是定子磁極由永磁材料組成,磁性材料性能的優劣,直接影響到電機磁路尺寸,電機體積以及功能指標和運動特性。永磁材料又稱硬磁材料,主要特征是矯頑力(Coercive Force)大、剩磁(Residual Flux Density) 高,永磁材料經飽和磁化后去掉外磁場仍能長時間保持穩定的磁性,給永磁電機勵磁,在氣隙中建立恒穩磁場。
剩磁 Br、矯頑力 Hcb
永磁體磁化到飽和后,把外磁場的磁場強度(Magnetic Field Intensity) H逐步減小到零,永磁體的磁感應強度(Magnet Flux Density) B由Bs退到Br,Br稱為剩磁。反向加磁場使Br降到零, 此時的反向磁場強度的juedui值稱為磁感應矯頑力,簡稱矯頑力(CoerciveForce)Hcb,見下圖。
連續緩慢地改變外磁場的磁場強度一個循環周期,形成的B-H閉合磁化曲線稱為磁滯回線 (Magnetic hysteresis loop),位于第二象限內的磁滯回線即為去磁曲線(DemagnetizationCurve),它是永磁材料的基本特性曲線,表征永磁材料品質的重要依據。
內稟矯頑力Hcj
在真空中,磁場強度H與磁感應強度B 的關系為 :B=0H ,在磁性材料中,則為:B=0M + 0H,式中,M為磁化強度(Magnetization Intensity) 單位為 A/m),是表示永磁材料磁化程度的一個重要物理量。0(=4πx10-7 H/m)為真空磁導率(Permeability of Vacuum)。
由于第二象限內磁化磁場強度H值為負值,為了方便起見,不妨將H坐標反向,使H定義為去磁磁場強度,為正值,則式 應改寫成:B=0M0H,式中表明:當H=0時,B=Br=0M;當H=Hcb時,B=0,M=Hcb為正值并未退到零。要使M退到零,還要把去磁磁場強度H繼續增大直到Hcj,見下圖,曲線Bj=B+0H稱為內稟去磁曲線(Intrinsic Demagnetization Curve),Bj是永磁材料磁化后內在的磁感應強度即內稟磁感應強度,Hcj稱為內稟矯頑力。
回復磁導率r
永磁體磁化后去掉外磁場,磁密是Br,在去磁場強作用下,磁密沿去磁曲線下降到某一點,例如上圖中的K點,然后減小去磁作用直到場強H=0,但磁密并不按去磁曲線回到Br,而是到一個較低的點,例如M點,以后再加去磁場強到Hk,磁密將沿著新的曲線到K點,形成一個局部小回環。
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