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设计方案核心技术设计说明
设计说明
磁特性的单位和转换

H或者矫顽力是使磁化强度或者磁感应强度降低到零时,施加在磁体上的外加磁场强度。表征单位分别为国际单位制和高斯单位制   
1Oe=103/4πA·M-1
• 1 A·M-1=4π*10-3 Oe 
磁感应强度B或者磁通密度是由外加磁场的增加或者减小引起,也可以定义为单位面积的磁通线的数量。表征单位分别为国际单位制和高斯单位制
• 1T=1000Gs

(BH)max,磁滞回线在第二象限的部分被称为退磁曲线。由于退磁场的作用,在无外加磁场作用下,永磁材料将工作在第二象限上。定义退磁曲线上每一点的B和H的乘积(BH)为磁能积,磁能积的最大值被称为最大磁能积,用(BH)max表示

(BH)max,或最大能量乘积是正常退磁曲线上B和H乘积最大化的工作点,代表最佳(最有效)能量工作点。 它以cgs单位的MGOe或Mega Gauss Oersted度量,以SI单位的KJoules / m3度量
1GOe=(1/(4π))*10-1 KJ / m3
磁特性的更多单位和转换

磁导率μ,表征的是介质中导通磁通线的能力,通常定义为B~H磁化曲线上任意一点B与H的比值
回复磁导率μr,当处于工作单的磁体受到周期性磁场的作用形成的闭合曲线,此小曲线的斜率叫做回复磁导率
磁通量φ,是整个磁力线的条数之和,定也可以定义为整个磁铁表面的积分和
更准确地说,数学关系为:φ=∫B▪dA
• 在CGS单位中以MX为单位,即高斯xcm2,以SI单位表示的通量是Webers或伏特秒
• 1韦伯或1伏秒是100,000,000(108)Maxwells(MX) 磁矩,在真空中,以cgs为单位,B = H。 以SI为单位,B=4πH
因此,通常认为cgs单位更容易进行磁铁设计 
    • 渗透率线和负荷线是斜率,不需要进行系数为4π单位之间的转换
    • • 对于在电机或其他电路中使用,SI单元通常更合适,这与这些应用中的通用设计公式一致

BH,退磁,曲线的解释

如何准确的看懂B-H曲线
就像前面说的一样,由于退磁场的存在,无外加磁场作用下,磁滞回线最重要的部分是第二象限,也就是磁铁的工作点在第二象限上
    • 永磁体在第一象限发生磁化,第三象限和第四象限是第一和第二的镜像投射,仅用于查看已经磁化的的磁铁完全反向在充磁磁化的反转效果
    • • 典型的铁磁性材料有B-H和M-H曲线
    • •工作点(Bd和Hd)由消磁曲线和负载线(B或垂直曲线的Pc负载线,J或固有曲线的Pcj或动态负载线)的交点确定。 Bd是提供给回路的磁通密度
    • PC值由磁体工作点的BdH和Hd计算或者由磁体的退磁因子计算(退磁因子和尺寸相关,可以由相应的公式导出)
    • Pcj = Pc-1,其中Pc始终为负数。 这可以从B与J之间的关系得出(J = B-H)
    • 当分析施加的反向场的影响时,Pcj向左移动施加场的大小
    • 当Pcj和本征曲线的交点开始低于拐点时,永磁体会发生磁通密度的不可逆消失,从而导致性能下降,进而影响使用功能

从BH,退磁,曲线了解到的特性

Br是退磁曲线与B或垂直轴的交点。 (两条曲线在同一点相交)
在没有外加磁场的完全闭合回路中,磁体的最高磁通密度为Br Hc或Hcb或法向矫顽力是BH曲线与H或水平轴的交点
Hcj或Hci(或固有矫顽力)是固有J曲线(B-H与H曲线)与H或水平轴的交点
  • 如果对Hcj施加了反向消磁磁场,磁体的磁化状态将消失并对外不显示磁性
  • 对于Hcj,法线位于第三象限中,因此曲线实际上像上述那样反向充磁,B的值会重新变成0
BHmax是曲线上B和H的最大值乘积
该特性被认为是材料设计选材的关键因素,表明该材料能够在最优化的电路中提供的能量
温度对BH,退磁曲线的影响

在所有永磁材料中,磁通密度的值与温度呈反向关系
Bα系数,B值的温度系数主要去决定于材料本身,属于內禀性能
    • 对于Nd2Fe14B材料中, Alpha系数接近-0.10%/℃(-0.08%至-0.11%之间),其中高矫顽力材料的Alpha系数值比低Hcj的材料好一些 
在Nd2Fe14B材料中,矫顽力与温度也具有负相关关系
该关系定义为β,表示为每摄氏度减低%多少,同样属于內禀性能
• Beta的范围从-0.37%到-0.65%,Hcj最高的材料比低Hcj的材料具有更好的Beta系数
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