Kuidas lugeda püsimagnetite B-H demagnetiseerimiskõverat

Hüstereesisilmus jälgib materjali magnetilist olekut, kui väline magnetväli suureneb, väheneb ja pöördub ümber:

Esimene kvadrant (esialgne magnetiseerimine): B suureneb kiiresti nullist, kui magnetiseeriv väli (H) suureneb. Küllastumise korral jõuab B Br-ni (remanents).

Teine kvadrant (demagnetiseerimiskõver): H vähendatakse nullini (B langeb Br-ks), seejärel pööratakse ümber (negatiivne H). Tee selles kvadrandis on demagnetiseerimiskõver-see on koht, kus magnet töötab, kui see on vooluringis.

Kolmas kvadrant: H jätkab negatiivset, kuni B jõuab nullini (Hcb, koertsitiivsus), seejärel jätkab negatiivse küllastumiseni.

Neljas kvadrant: H pühib tagasi positiivseks, lõpetades tsükli.

Püsimagneti kujundamisel keskendume ainult teisele kvadrandile (demagnetiseerimiskõver). Kõver näitab B vs . -H (demagnetiseeriv väli).

Demagnetiseerimisgraafikul on kaks kõverat:

Tavaline kõver (B-H kõver): B (kogu voo tihedus) vs. H. See on kõver, mida kasutate õhupilu voo ja voo tiheduse arvutamiseks magnetahelas. See hõlmab magneti enda välja panust. Tavakõverat kasutatakse tööpunkti (Bop ja Hop) leidmiseks koormusjoonega.

Sisemine kõver (J-H või M-H kõver): J (magnetiseerumine ehk B - μ0H) vs. H. See kõver näitab materjali tegelikku magnetmomenti, välja arvatud demagnetiseeriv väli. Sisemine kõver määrab vastupanu demagnetiseerimisele: põlvepunkt on sisekõveral.

Miks mõlemad on olulised? Magnet, millel on kõrge Br ja kõrge normaalkõver, võib siiski olla altid demagnetiseerumisele, kui sisemisel kõveral on varane põlv. Mootorimagnetite puhul (millel on pöördväljad) on sisemine kõver olulisem kui tavaline kõver.

Põlvepunkt on koht, kus demagnetiseerimiskõver hakkab järsult "ära kukkuma". Põlve all langeb magneti voog kiiresti demagnetiseeriva välja väikese suurenemisega ja demagnetiseerumine on pöördumatu-isegi kui pöördväli eemaldatakse, ei taastu magnet täielikult.

Sisekõveral on põlv koht, kus kõver hakkab järsult langema. H väärtust põlve juures nimetatakse praktikas sageli "sisemiseks koertsitiiviks" (Hcj) (kuigi Hcj on väli, mille juures J=0, mitte põlv ise). Kvaliteetse-magneti jaoks on põlv Hcj lähedal. Madalama -klassi magnetite puhul esineb põlv tunduvalt enne Hcj.

Ohutu töö tagamiseks peab magneti tööpunkt alati jääma sisekõvera põlvest kõrgemale. Kui demagnetiseeriv väli surub magneti põlvest allapoole, võivad tekkida pöördumatud kadud 10-50%.

Tüüpilised põlve väärtused:

N35: põlv H ≈ 10 kOe (sisemine kõver); normaalkõver jääb lineaarseks.

N52: põlv H ≈ 6-7 kOe (sisemine kõver) – suurem demagnetiseerumise oht.

SmCo 2:17: sisemisel kõveral pole põlvi kuni H=0 - täiesti lineaarne, ohutu mis tahes pöördväljas.

Läbivuse koefitsient (mida nimetatakse ka koormusjoone kaldeks) kirjeldab, kuidas magneti magnetahel (sealhulgas õhuvahed, tagumine raud ja ümbritsevad materjalid) mõjutab tööpunkti. See on määratletud järgmiselt:

Läbivuse koefitsient, Pc=B / H (teises kvadrandis, voolutiheduse ühikud jagatud väljatugevusega).

Kõrge Pc (järsk koormusjoon, nt Pc > 10): Magnet töötab suure vootihedusega (Br lähedal) ja madala demagnetiseeriva väljaga. See juhtub suletud ahelates, millel on hea tagaraud ja väikesed õhuvahed. Ohutu, kuid kasutab magneti kogu potentsiaali.

Madal Pc (tasane koormusjoon, nt Pc < 1): Magnet töötab madalama voo tiheduse ja suurema demagnetiseeriva väljaga. See juhtub suurte õhuvahede või ilma tagarauata. Demagnetiseerumise oht.

Koormusjoone kasutamiseks:

Arvutage läbivuse koefitsient oma magnetahela geomeetria järgi (kasutades FEA-d või analüütilisi valemeid).

Joonistage joon B-H graafiku algpunktist kaldega Pc.

Koormusjoone lõikekoht demagnetiseerimiskõveraga on tööpunkt (Bop, Hop).

Kontrollige, et see punkt oleks sisekõveral põlvest kõrgemal. Kui ei, siis magnet demagnetiseerub. Suurendage magneti paksust, vähendage õhuvahet või valige kõrgem -Hcj klass.

Näide: N42SH mootorimagnet (Hcj=20 kOe) koormusjoonega Pc=2. Tööpunkt on H≈7 kOe, B≈14 kGs. Põlv on H≈10 kOe juures. Tööpunkt on põlvest kõrgemal-ohutu. Kui Pc langeb 1-ni (suur õhuvahe), liigub tööpunkt H≈12 kOe{12}}põlve all{13}}ebaturvaliseks. Kasutage selle asemel N42UH (Hcj=25 kOe).

Mootori- ja andurite tootjatele pakume FEA simulatsiooni ja koormusjoonte analüüsi. Soovitame optimaalset kaldenurka ja geomeetriat, et tööpunkt jääks põlvest kõrgemale kõikidel töötemperatuuridel (kaasa arvatud halvima{1}}juhtumi pöördväljad).

Demagnetiseerimiskõverate ja koormusjoonte analüüsi kohta lisateabe saamiseks külastage meie veebisaidil meie lõplike elementide analüüsi ja TechBlogi kodulehte.

Magneti konstruktsiooni demagnetiseerimisanalüüsi taotlemiseks -sealhulgas astme valimise ja koormusjoone arvutamise kohta-saatke meile oma magnetahela geomeetria ja töötemperatuur. Meie insenerimeeskond esitab täieliku demagnetiseerimisriski aruande.

K: Mis vahe on Hcb ja Hcj vahel?
A: Hcb (koertsitiivsus) on vastupidine väli, mis on vajalik B nulli vähendamiseks (tavalisel kõveral). Hcj (sisemine koertsitiivsus) on vastupidine väli, mis on vajalik J (magnetiseerumine) nulliks (sisemisel kõveral) vähendamiseks. Hcj on alati kõrgem kui Hcb. Hcj on parem demagnetiseerimistakistuse näitaja.

K: Kuidas on seotud temperatuur ja demagnetiseerimiskõver?
V: Temperatuuri tõustes vähenevad nii Br kui ka Hcj. Põlv liigub H-teljel madalamale ja sisemine kõver langeb. Kõrgel-temperatuuril töötamiseks valige kvaliteet, mille Hcj on töötemperatuuril piisav. Pakume iga klassi jaoks temperatuuri{5}}korrigeeritud demagnetiseerimiskõveraid.

K: Kas ma saan magneti demagnetiseerida, töötades põlve all vaid vähesel määral?
V: Jah. Isegi lühike ekskursioon allapoole põlve põhjustab pöördumatut kaotust. Kaotus on võrdeline põlve all oleva alaga. Ohutuse{3}}kriitiliste rakenduste jaoks (lennundus, autotööstus) projekteerime halvima-temperatuuri ja koormuse korral põlvest kõrgemal 20% marginaaliga.