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磁矩与磁通，磁矩与剩磁

磁矩与磁通：可以通过线圈常数进行换算

磁矩（magneticmoment），是描述铁磁材料特别是永磁材料磁

性强弱的重要参数，开路磁矩是成品永磁体的出厂合格指标之一,国内

永磁行业使用抽拉法测量磁矩非常普遍，使用该方法测量磁矩的另一

个重要用途是抽样检验大块永磁体的均匀性，风力发电、电动汽车用

永磁体基本都需要做该项检测。我国已经制定了测量永磁材料闭磁路

磁性的标准GB3217-2013，但还没有适用上述要求的开路磁矩测量的

相关方法标准，目前国际已有的标准准是IEC60404-14（抽拉或旋转

法测试铁磁材料磁偶极矩），我国也已经在制定相似的标准。

在严格标定线圈常数为k的亥姆霍兹线圈中对开路样品进行测量，

可获得磁通值，通过磁通值能计算出材料的磁矩M。

利用磁通计和亥姆霍兹线圈测量磁体磁矩的计算公式如下：

M=k*Ф,其中

M表示磁体的磁矩，单位是Wb·cm-1

k表示线圈常数，单位：cm-1（线圈常数的单位变化会引起磁矩

单位的变化）

Ф表示磁通值，单位：Wb

图片来源于网络·亥姆霍兹线圈

需要提示大家的是，在生产与交易的过程中，对于成品或具有

特殊形状的永磁体在开路下用抽拉线圈的方法测量其磁矩非常常见，

但是一般企业自己的搭建测量装置，受线圈校准、操作手法等各种因

素的影响，测量复现性较差。

测试线圈的校准需要在零磁场环境下通入稳恒电流测试磁场大小，

进而得到测试线圈的常数。然而，全世界范围内真正零磁场实验室也

屈指可数，所以测试线圈的校准难以在行业内推广，缺少了测试线圈

的校准将直接影响测试的准确性与可靠性，进而可能带来一些贸易纠

纷。

磁矩与剩磁：具有函数关系，与磁体尺寸密切相关

在明确磁体磁通量或磁矩的情况下，如果已知磁体的形状和尺寸，

可以通过计算永磁材料的磁导系数Pc，来进而求得磁体的Br、HcB和

(BH)max值；反之亦然，在已知形状尺寸和剩磁的情况下，可以计算

磁体的磁矩。

磁导系数Pc

永磁体是在开路状态下工作的，由于开路状态的磁体是在退磁场

的作用下，所以工作状态下的永磁体的磁感应强度不在闭路状态的Br

点上，而是在比Br低的退磁曲线上的某一点，这一点称为永磁体的工

作点，如上图D点。

工作点与退磁曲线的形状和工作状态下磁体的退磁场大小有关。

连接工作点D与原点O的直线称为负载线，它的斜率与磁体的退磁因

子有关，负载线的斜率也被称为磁导率，用Pc表示(permeance

coefficient)。

Pc=BD/HD=μ0(1-1/N）或Pc=1-4π/N

退磁因子与磁体的几何形状密切相关，因此Pc值的大小与磁体的

形状和尺寸密切相关，磁化强度方向越细长的磁体退磁因子越小，磁

化强度越扁平的磁体退磁因子越大，0或0π。

下图是懂磁帝在网络上找到的不同形状钕铁硼永磁体Pc推测计算

公式，供大家参考（不同种类磁体Pc计算的方法不同，以下公式仅适

用于烧结钕铁硼）。【如需excel计算模型请识别文末二维码联系索

取】

了解了Pc的概念和计算方法之后，我们就可以进行剩磁与磁矩/

磁通的相互换算了。

已知烧结钕铁硼的尺寸和剩磁，如何计算磁矩与磁通？

1·根据形状和尺寸计算磁体的体积和Pc值

2·根据Br与Bdi关系计算Bdi

说明：Bdi指本质磁通密度intrinsicfluxdensity，回复磁导率

μrec=Br/HcB(烧结钕铁硼常用1.05作为估算值)

3·根据Bdi=