Способ определения параметров кривой размагничивания постоянных магнитов из закритических магнитотвердых материалов

 

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ КРИВОЙ РАЗМАГНИЧИВАНИЯ ПОСТОЯННЫХ МАГНИТОВ ИЗ ЗАКРИТИЧЕСКИХ МАГНИТОТВЕРДЫХ МАТЕРИАЛОВ, включающий измерение индукции в магнитной цепи, отличающий с я тем, что, с целью повыпения универсальности и точности определения параметров, магниты каадого типоразмера сортируют на группы по значению магнитной индукции в центре полюса, из каждой группы отбирают 2 и магнитов, собирают из них составной магнит, измеряют индукцию в нейтральном сечении составного магнита в свободном состоянии, по которой с учетом известных величин зазора под измеритель магнитной индукции, размеров и количества испытуемых магнитов находят значение напряженности магнитного поля, повторяют измерение п раз, при этом каждый раз снимают по одному магниту с северного и южного полюсов составного магнита, а кривой размагничивания считают совокупность п рабочих точек, харак (Л теризующихся измеренными значениями индукции в нейтральном сечении составного магнита и соответствующими им значениями напряженности поля. /V S N S СО ел N S N S : D ФигЛ

СОЮЭ COBETCHHX

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕС1 1УБЛИН

4;511 С 01 R 33/14

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМЪГ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3519950/24-21 (22) 29.11.82 (46) 07.04.85. Бюл. В 13 (72) П.Я. Гериман и В.Д.Константинов (71) Ленинградское научно-производ-. ственное объединение "Буревестник" (53) 621. 317. 44 (088. 8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Ф 256869, кл. G 01 R 33/16, 1969.

2. "Заводская лаборатория", 1977, В 8, с. 984 (прототип). (54) (57) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПАРАМЕТ-.

РОВ КРИВОЙ РАЗМАГНИЧИВАНИЯ ПОСТОЯННЫХ МАГНИТОВ ИЗ ЗАКРИТИЧЕСКИХ МАГНИТОТВЕРДЫХ МАТЕРИАЛОВ, включающий измерение индукции в магнитной цепи, отличающийся тем, что, с целью повышения универсальности и точности определения параметров, магниты каждого типоразмера сорти„„SU„„1149195 А руют на группы по значению магнитной индукции в центре полюса, из каждой группы отбирают 2п магнитов, собирают из них составной магнит, измеряют индукцию в нейтральном сечении составного магнита в свободном состоянии, по которой с учетом известных величин зазора нод измеритель магнитной индукции, размеров и количества испытуемых магнитов находят значение напряженности магнитного поля, повторяют измерение и ррааээ, при этом каждый раэ снимают по одному магниту с северного и южного полюсов составного магнита, а кривой размагничивания считают совокупность и рабочих точек, характеризующихся измеренными значениями индукции в нейтральном сечении составного магнита и соответствующими нм значениями напряженности поля.

1149195

Изобретение относится к магнитнъм измерениям и может быть использовано в производственных и лабораторных условиях для предварительных исйытаний постоянных магнитов, выполненных преимущественно в виде цилиндров из закритических магнитотвердых материалов, например ферритов, с осевой намагниченностью.

Известен способ определения ха- 10 рактеристик постоянных магнитов ло магнитным свойствам, согласно которому измеряют три значения магнитного потока, два из которых соответствуют граничным точкам участка на 15 основной кривой размагничивания, на котором лежит точка отхода рабочей линии возврата„ а третье — точке, лежащей на линии возврата и по замеренным знаЧениям судят о величине 20 рабочего потока 1 3.

Указанный способ требует при проведении измерений применения магнитомягких и немагнитных вкладышей, причем для каждого типоразмера маг- 25 нита должен быть отдельный набор вкладьиией, что снижает универсальность метода. Кроме того, для испытания одного магнита по указанному способу, необходимо проделать три 30 измерения, что увеличивает время его проведения.

Наиболее близким к изобретению является способ определения остаточной индукции и максимальной магнитной энергии самарийкобальтовых магнитов, согласно которому испытуемый магнит цилиндрической формы с осевой намагниченностью помещают соосно между двумя полюсными наконечниками в виде 40 тонких стальных дисков с наружным диа-; метром, большим диаметра магнита, измеряют значение индукции в зазоре между дисками и находят остаточную индук- > цию и максимальное энергетическое произведение по формулам

5 Кг

0„=8

1 где а — магнитная проницаемость воз- у духа;

В - индукция в зазоре между дисг ками; — величина зазора между дисками;

S площадь магнита;

Sã -площадь дисков;

К вЂ” эмпирический коэффициент, учитывающий поток рассеяния между дисками, не проходящий через зазор t 2 3.

Известный способ также требует пры енения для разных магнитов полюсных наконечников разных типоразмеров, что снижает его универсальность. Кроме того, точность указанного способа недостаточна, так как производится только одно измерение индукции Вг в зазоре между полюсными наконечниками, — а характеристики линии размагничивания вычисляются, причем в формулы входит довольно неопределенный коэффициент К, учитывающий поток рассеяния.

Целью изобретения является повышение универсальности и точности определения параметров.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу определения параметров кривой размагничивания постоянных магнитов из закритических магнитотвердых материалов, включающему измерение индукции в магнитной цепи, магниты каждого типоразмера сортируют на группы по значению магнитной индукции в центре полюса, из каждой группы отбирают 2п магнитов, собирают из них составной магнит, измеряют индукцию в нейтральном сечении составного магнита в свободном состоянии, по которой с учетом известных величин зазора под измеритель магнитной индукции, размеров и количества испытуемых магнитов находят значение напряженности магнитного поля, повторяют измерение и раз, при этом каждый раз снимают по одному магниту с северного и южного полюсов составного магнита, а кривой размагничивания считают совокупность и рабочих точек, характеризующихся измеренными значениями индукции в нейтральном сечении составного магнита и соответствующими им значениями напряженности поля.

На фиг. 1 изображен составной магнит из 2n = 6 испытуемых магнитов 1, с наружным диаметром D и длиной Р . В зазоре о в нейтральном сечении составного магнита расположен датчик Холла 2 — при иэмере1149195

С другой стороны

- 2

Приравнивания (1) и (2), получим

4Н„Е 2„ св м

К. B ° 7iD2

L, 1 м (э)! нии индукции в нейтральном сечении с помощью датчика Холла, на фиг. 2изображена схема замещения составного магнита в свободном состоянии:

М вЂ” источник магнитодвижущей силы (® Нсв I 2„) R« магнитное сопротивление внешней среды, R — внутреннее магнитное сопротивление магнита, R — магнитное сопротивление.воздушного зазора d" под дат- 1О чик Холла (при измерении индукции в нейтральном сечении составного магнита веберметром с измерительной обмоткой d"-- О и К, = О).

Для пояснения сущности предлагаемого способа дополнительно введены следующие обозначения:

Л вЂ” проводимость внешней среды для составного магнита в свободном состоянии; 20

Ф вЂ” магнитный лоток составного магнита в его нейтральном сечении в свободном состоянии;

В„ — индукция в нейтральном се- д чении составного магнита в свободном состоянии,  — остаточная индукция материl ала магнита;

Н вЂ” коэрцитивная сила по индукции материала магнита, К вЂ” коэффициент Нагаока, используемый при расчете индуктивности соленоидов конечной длины;

Э5 р- — абсолютная магнитная проницаемость воздуха.

Для определения величины внешней магнитной проводимости воспользуемся представлением составного магнита в виде. эквивалентного ему соленоида, что допустимо для закритических магнитотвердых материалов, у ко-. торых проницаемость возврата Кц хц °

При этом

"ОВ 4

Так как †= для закритических

6„ магнитотвердых материалов, то после несложных преобразований выражение (3) можно привести к виду

Поскольку

2 м

Вс 4Е Z м получаем

2d

1-k — — K 億

H=Ь (4) откуда следует, что соотношение между Н и В для закритических магнитовердых материалов зависит только от К, Х,„и 2и и однозначно при постоянстве этих величин. Таким образом, зная только, что магниты одного типоразмера изготовлены из закритического магнитотвердого материала, например, магнитотвердого феррита или Р С определение параметров кривой размагничивания постоянных магнитов, характеризующихся рабочими точками со значениями В и Н, по предлагаемому способу проводят в следующей последовательности.

Испытуемые магниты каждого типоразмера делят на группы по индукции в центре полюса. Внутри каждой группы отбирают 2п магнитов и собирают из них составной магнит, при этом устанавливают их соосно-согласно. Измеряют индукцию В с в нейтральном сечении составного магнита в свободном состоянии и раз, причем каждый раз снимают по одному магниту с северного и южного полюсов составного магнита. Затем для каждого измеренного значения индукции по формуле (б) находят соответствующее значение напряженности поля Н, получая при этом два параметра каждой рабочей точки на кривой размагничивания.

Совокупность и рабочих точек дает искомую кривую размагничивания, которая является характеристикой материала испытуемых постоянных магнитов.

С помощью предлагаемого способа была исследована группа иэ 2n = б маг- нитов из закритического магнитотвердого сплава цериевый мишметалл - кобальт. Магниты были выполнены в вице

49195

Составитель Г.Клитотехнис

Техред С.Мигунова Корректор И.Эрдейи

Редактор А.Шандор

Заказ 1874/31 Тираж 748

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб,, д. 4/5

Подписное

Филиал ППП "Патент", r.Óæãîðîä, ул.Проектная, 4

3 11 цилиндров диаметром 5,7 мм и высотой

3 мм, намагниченных в осевом направ-. лении. Индукция В„ и центре полюса измерялась миллитесламетром Ф4354/1 с датчиком Холла и для составного магнита, содержашего 2n = 6,4 н 2 магнита получены значения соответственно 0,42 Тл, 0,39 Тл и .0,32 Тл, а рассчитачные по ним значения Н, с учетом зазора иод датчкн д = 1 мм, оказались равными 55 и А/м; 78 «А/м и 125 кА/м, что хорошо согласуется. с данными, полученными традиционным способом.

Использование предлагаемого способа позволит проконтролировать маг5 нитные свойства постоянных магнитов из закритических магнитотвердых материалов без применения энергоемких электромагнитов и полюсных наконечников специальной 4юрмы, пользуясь только простыми универсальньми средствами измерения типа миллитесламетров или милливеберметров.