Устройство для импульсного намагничивания дисковых ферродиэлектрических анизотропных магнитов Советский патент 1985 года по МПК H01F13/00 

I Изобретение относится к электротехнике, в частности к устройствам для импульсного намагничивания дисковых ферродиэлектрических анизотропных магнитов роторов торцовых сверхтихоходных электрических машин Цель изобретения - повьшение качества намагничивания за счет умень .шения высших пространственных гармо нических составляющих поля постоянного магнита. На фиг. 1 показана схема конструктивного выполнения -предлагаемого устройства в сборе с намагничиваемы магнитом, общий вид; на фиг. 2 - ди ковый магнитопровод с полюсами и на магничивающей обмоткой, вид сверху; на фиг. 3 - полюс в аксонометрии, общий вид; на фиг. 4 - сечение А-А на фиг. 2 (сечение устройства на од ном полюсном делении (фиг.2) соосной цилиндрической поверхностью радиуса р) и график распределения н нем нормальной составляющей напряже ности намагничивающего поля, где h - толщина намагничиваемого магнит f - координата вдоль распрямленного сечения полюсного деления. Устройство содержит дисковый основной магнитопровод 1 (фиг.1 и 2) с обмоткой намагничивания 2, помеще ной в пазы 3 между полюсами 4. Основной магнитопровод 1 плотно прижи мается поверхностью П полюсов 4 к торцовой поверхности намагничиваемо дисковогс ферродиэлектрического ани зотропного магнита 5, жестко скрепленного с дисковым дополнительным магнитопроводом 6 и осью 7, Гладковьшуклая поверхность П в цилиндриче кой системе координат, аксиальная ось которой совмещена с осью симмет рии магнитопровода, а ее начало лежит в плоскости соприкосновения полюсов с намагничиваемым магнитом, описывается уравнением 2 «Г5Ь -bU где Z - аксиальная координата, м; f - радиальная координата. Р - число пар полюсов сердечник h - толщина дискового магнита, V - угловая координата; oi - коэффициент вихревых токов 6 Коэффициент oi вычисляется по формуле . S 0 1 + йЛ где fj-ff- магнитная постоянная, равная AJf-IO Гн/м; сОр- частота основной гармоники импульса тока в обмотке намагничивания, рад/с; Б - поверхностный импеданс магнитомягкого материала полюсов и замыкателя. Ом. Ось 7 обеспечивает соосное расположение магнитопровода 1 и системы, выполненной из намагничиваемого агнита 5, магнитопровода 6 и оси 7, являющимися в сборе, в частном слуае ротором торцового сверхтихоходного электродвигателя. Механический онтакт гладковыпуклой поверхности П полюсов 4 (фиг.З) магнитопровода 1с торцовой поверхностью намагничиваемого магнита происходит по радиа.пьной линии ВС, что обеспечивает в объеме магнита распределение нормальной составляющей напряженности намагничивающего поля вдоль полюсного деления, наиболее близкое к синусоидальному (фиг.4), Обмотка 2в данном варианте исполнения устройства выЛолнена одножильным проводником, возможен также вариант, в котором с целью уменьшения поверхностного эффекта в обмотке, она может быть выполнена из отдельных изолированных друг от друга проводников. В любом случае обмотка 2 выполнена встречноволновой, т.е. состоит из двух звездообразных обмоток, полувитки которых охватывают полюса с противоположных сторон, а концы подключаются параллельно к источнику импульсного тока или ЭДС, благодаря чему соседние полюса при намагничивании имеют противоположную полярность Устройство работает следующим образом. При прохождении импульса тока по намагничивающей обмотке в анизотропном ферродиэлектрическом магните благодаря наличию гладковьшуклой поверхности П полюсов 4 магнитопровода 1 создается намагничивающее поле с близким к синусоидальном. распределению нормальной составляющей напряженности, так как магнитная проницаемость материала таких магнитов близка к единице (например, феррит бария, стронция, кобальта).

Отсутствие вихревьпс токов в объеме намагничиваемого магнита обеспечивает его полное промагнкчивание импульсным полем.

--Р

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИМПУЛЬСНОГО НАМАГНИЧИВАНИЯ ДИСКОВЫХ ФЕРРОДИЭЛЕКТРИЧЕСКИХ АНИЗОТРОПНЫХ МАГНИТОВ, содержащее многополюсный электромагнит,- магнитопровод которого выполнен в виде диска с торцовыми пазами для размещения обмотки, отличающееся тем, что, с целью повьшения качества намагничивания за счет уменьшения высших пространственных гармонических составляющих поля постоянного магнита, оно снабжено дополнительным дисковым магнитопроводом, образующим с основным магнитогфоводом рабочий зазор, причем поверхность основного магнитопровода выполнена гладковыпуклой и в цилиндрической системе координат, аксиальная ось которой совмещена с осью симметрии магнитопровода, а ее начало лежит в imocкости соприкосновения полюсов с намагничиваемым магнитом, описывается уравнением в -Ь оС -Г1Г чП М I tftf sitiV 1 где Z аксиальная координата, м; радиальная координата, м; f Р число пар полюсов сердечника; h толщина дискового магнита, м; / - угловая координата; О СП 0 - коэффициент вихревых токов. d

ГСГ

ffaSepxftocfrt /.

С 4