Способ определения параметров кривой размагничивания постоянных магнитов из закритических магнитотвердых материалов Советский патент 1985 года по МПК G01R33/14 

I изобретение относится к магнитньм иэмерениям и может быть использовано в производственных и лабораTopijbJX условиях для предварительных испытаний постоянных магнитов, вьято ненишс преимущественно в внде цилин ров из закритических магнитотвердых материалов, например ферритов, с осевой намагниченностыо. Известен способ определения характеристик постоянных магнитов по магнитным свойствам, согласно кото- рому измеряют три значения магнитно го потока, два из которых соответст вуют граничньм точкам участка на основной кривой размагничивания, на котором лежит точка отхода рабочей линии возврата, а третье - точке, лежащей на линии возврата и по заме ренньш значениям судят о величине рабочего потока tl 3. Указанный способ требует дри проведении измерений применения маг витомягких и немагнитных вкладьпией, причем для каждого типоразмера магкита должен быть отдельный набор вкладьйней, что снижает универсальность метода. Кроме того, для испыт ния одного магнита по указанному способу, необходимо проделать три измерения, что увеличивает время ег проведения. Наиболее близким к изобретению является способ определения остаточ ной индукции и максимальной магнитной энергии самарийкобальтовых магнитов , согласно которому испытуемый магнит цилиндрической формы с осевой н магниченностью помещают соосно между двумя полюсными наконечниками в виде тонких стальных дисков с наружным диа метром, большим диаметра магнита, изме ряют значение индукции в зазоре между дисками и находят остаточную индукцио и максимальное энергетическое произведение по формулам где - магнитная проницаемость воз Bj-индукция в зазоре между дис ками-. 5J -величина зазора между дисками, S - площадь магнита-, S - площадь дисков -, К - эмпирический коэффициент, учитывающий поток рассеяния между дисками, не проходящий через зазор Г2 3. Известный способ также требует применения для разных магнитов полюсных наконечников разных типоразмеров, что снижает его универсальность. Кроме того, точность указанного способа недостаточна, так как производится только одно измерение индукций В в зазоре между полюсными наконечниками, - а характеристики линии разма - ничивания вычисляются, причем в формулы входит довольно неопределенный коэффи1диент 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 2 п 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 этем каждый раз снимают по одному магниту с северного и южного полюсов составного магнита, а кривой размагничивания считают совокупность п рабочих точек, характеризующихся измеренными значениями индукции в нейтральном сечении составного магнита и соответствующими им значениями напряженности поля. На фиг. 1 изображен составной магнит из 2п 6 испытуемых магнитов 1, с наружным диаметром D и длиной 1. В зазоре cf в нейтральном сечении составного магнита расположен датчик Холла 2 - при измере3НИИ индукции в нейтральном сечении с помощью датчика Холла , на фиг. 2изображена схема замещения составного магнита в свободном состоянии: М -. источник магнитодвижущей силы (М Нее IM 2п), Ree - магнитное сопротивление внешней среды, Rя внутреннее магнитное сопротивление магнита, - магнитное сопротивление воздушного зазора с под датчик Холла (при измерении индукции в нейтральном сечении составного магнита веберметром с измерительной обмоткой сГ О и R 0). Для пояснения сущности предлагаемого способа дополнительно введены следующие обозначения: А - проводимость внешней среды для составного магнита в свободном состоянии Фи - магнитный поток составного магнита в его нейтральном сечении в свободном состоянии;В„р - индукция в нейтральном сечении составного магнита в свободном состоянии В - остаточная индукция материала магнита-, - коэрцитивная сипа по индукции материала магнита; коэффициент Нагаока, исполь зуемый при расчете индуктив ности соленоидов конечной длины, абсолютная магнитная проницаемость воздуха. Для определения величины внешне магнитной проводимости воспользуем ся представлением составного магни та в виде эквивалентного ему соленоида, что допустимо для закритиче ких магнитотвердых материалов, у к торых проницаемость возврата |U. хд При этом ,; М С другой стороны ис ;ВрПриравнивания (1) и (2), получим 4Н..-е 2„ пСо М Г1, W 5 Так закритических В магнитотвердых материалов, то после несложных преобразований выражение (3) можно привести к виду . ( откуда следует, что соотношение между Н и В для закритических магнитовердык материалов зависит только от сГ, 1д, и 2п и однозначно при постоянстве этих величин. Таким образом, зная только, что магниты одного типоразмера изготовлены из закритического магнитотвердого материала, например, магнитотвердого феррита или определение параметров кривой размагничивания постоянных магнитов, характеризующихся рабочими точками со значениями В и Н, по предлагаемому способу проводят в след тощей последовательности. Испытуемые магниты каядого типоразмера делят на групгпя 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 Вцс в нейтральном сечении составного магнита в свободном состоянии п раз, причем каждый раз снимают по одному магниту с северного и южного полюсов составного магнита. Затем для каждого измеренного значения индукции по формуле (6) находят соответствующее значение напряженности поля Н, получая при этом два параметра каждой рабочей точки на кривой размагничивания. Совокупность п рабочих точек дает искомую кривую размагничивания, которая является характеристикой материала испытуемые постоянных магнитов. С помощью предлагаемого способа была исследована группа из 2п 6 магнитов из закритического магнитотвердого сплава цериевьй мишметалл - кобальт. Магниты были выполнены в внце i цилиндров диаметром мм и высото 3 мм, намагниченных в осевом направлении. №|дукция В в центре полюса измерялась мшшнтесламетром Ф4354/1 с датчиком Холла и для составного магнита, содержа1цего 2п 6,4 и 2 магнита получены значения соответственно 0,42 Тл, 0,39 Тл и .0,32 Тл, а рассчитанные по ним значения Н, с учетом зазора под датчки сГ 1 мм, оказались равными 55 и А/м; 78 кА/м и 125 кА/м, что хорсмио согласуется. 5 с данными, полученными традиционным способом. Использование предлагаемого способа позволит проконтролировать магнитные свойства постоянных магнитов из закритических магнитотвердых материалов без применения энергоемких электромагнитов и полюсных наконечников специальной фо1(ы, пользуясь только простыми универсальньми средствами измерения типа миллитесламетров или милливебе|Я4етров.

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

Фиг. 2