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 = μ0 H （1-1）
式中，μ0 — 真空磁导率。μ0 = 4 π ×10 -7 H／m 亨／米 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Bm。
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Br，这种现象称磁滞性，Br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Br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Hc表示，单位为A/m（安/米），如 右图中c点所示。
Br和Hc是铁磁材料的两个重要参数。
永磁材料对于同一铁磁材料，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 磁路中的磁势与磁通均随时间而交变。但是，在 每一瞬时仍与直流磁路一样。就瞬时值而言， 通常可使用相同的基本磁化曲线。
二、永磁材料的去（退）磁曲线和主要参数 1．永磁材料的去（退）磁曲线
右图中，在第二象限的bc段称为去磁曲线。它表示永磁材料被完全磁化后无外励磁时的 B—H关系。
永磁材料在一般的应用中无外励磁，故去磁 曲线是表示永磁材料特性的主要特性曲线。
永磁材料
由于去（退）磁曲线中，永磁体的磁通密度
（即磁感应强度） Bm为正值，磁场强度为负值，两
者方向相反，磁通经过永磁体时，沿磁通方向的 磁位差不是降落而是升高，即永磁体是个磁源
（类似电路中的电源）。
同时可见：作用于永磁体的是一个退磁性 质的磁场强度，磁场强度的绝对值|H|越大，磁感应强度B就越小。为表述方便，通常取H的绝对值，把H轴的正方向改变，即负轴改为正轴。
永磁材料2．内禀去（退）磁曲线
（一）内禀磁感应强度Bi （又称磁极化强度J）
永磁材料在外磁场作用下被磁化后产生的内在磁感应强度，称内 禀磁感应强度Bi，又称磁极化强度J。
J = μ0 M （1-2）
式中，M — 磁化强度，A／m
在磁性材料中
B = μ0 M ＋ μ0 H （1-3）
在均匀的磁性材料中，式（1-3）的矢量和可写成代数和
B = μ0 M ＋ μ0 H （1-4）
Bi = μ0 M = B － μ0 H （1-5）
若退磁曲线中磁场强度H取绝对值，则式（1-5）可写成
Bi = B ＋ μ0 H （1-6）
（二）内禀退磁曲线 （又称内禀曲线）
描述内禀磁感应强度Bi(J )与磁场强度H关系的曲线Bi= f (H)
是表征永磁材料内在磁性能的曲线，称为内禀退磁曲线，简称内禀 曲线。
内禀退磁曲线及与退磁曲线的关系
● 内禀退磁曲线上磁极化强度
J为零时,相应的磁场强度值称为 内禀矫顽力HcJ (单位：A／m)。
内禀矫顽力HcJ的值反映永磁材料抗去磁能力的大小，是表征稀土永 磁抗去磁能力强弱的一个重要参数。
永磁材料的应用讲议 完全免费 - 图文
