永磁材料的应用.pdfVIP

第一讲 永磁材料及其应用 永磁电机的结构特点之一就是磁极由永磁材料组成。 永磁材料磁性能的优劣，将直接影响永磁电机的磁路尺寸、电机体积及其功 能指标和运行特性。 一、磁化曲线 在非铁磁材料中，磁通密度 B 与磁场强度H 成正比，即 B = μ H （1-1） 0 式中，μ — 真空磁导率。μ = 4 π ×10 -7 H ／m 亨／米 0 0 B 与H呈线性关系。 铁磁材料的磁通密度（即磁感应强度） B 与磁场强度H 呈非线性关系， 即B =f (H)是一条曲线，称磁化曲线，如下图所示。 铁磁材料的磁化曲线可以通过试验测得。 试验可见，将一块尚未磁化的铁磁 材料进行磁化，H 由零上升到某一最大 值Hm 时， B值是沿着磁化曲线 0 a上 升至a点，对应的磁通密度最大值为BB m 。 如右图所示。 曲线 0 a 称为起始磁化曲线。 当H 由Hm下降到零时，B并不点是沿着 a0 下降，而是沿着另一条 abcd 线下降。当 H 由零变化到－Hm （即由b点变化到d点）时， 即进行反向磁化时，B 沿着曲线 bcd 变化。 当H 由－Hm 回升到Hm 时，B 沿着曲线 defa 变化。 如此，将铁磁材料磁化一个循环，得到 一个闭合回线 abcdefa ， 称为铁磁材料的 磁滞回线。 不同的铁磁材料有不同的磁滞回线。 由右图可见，B 的变化滞后于H 的变化。 当H 下降为零时，B 值不为零而为某一 数值BBr ，这种现象称磁滞性，BBr称作剩余磁 感应强度 （即剩磁磁密 ），单位为T （特斯拉）。 要使B值由BBr减至 0 值，必须加上一个 相应的反向外磁场，该反向磁场强度称为 矫顽力，以H 表示，单位为A/m （安/米），如 c 右图中 c 点所示。 BB 和H 是铁磁材料的两个重要参数。 r c 对于同一铁磁材料，以不同的磁场强度Hm 分别进行多次反复磁化，可得到多个大小不等 的磁滞回线，如右图所示。 将各磁滞回线的顶点连接起来，所得的一条 曲线称为基本磁化曲线或称平均磁化曲线。 基本磁化曲线 与 起始磁化曲线 不是同一条 曲线，但二者差别不大。 直流磁路计算时所用的磁化曲线都是基本 磁化曲线。 在交流磁路中，由于励磁电流是交流，因此