Cara Membaca Lengkung Penyahmagnetan B-H untuk Magnet Kekal

Gelung histerisis mengesan keadaan magnet bahan apabila medan magnet luar meningkat, menurun dan diterbalikkan:

Kuadran pertama (pemagnetan awal): B meningkat dengan cepat daripada sifar apabila medan magnetisasi (H) meningkat. Pada ketepuan, B mencapai Br (remanens).

Kuadran kedua (lengkung penyahmagnetan): H dikurangkan kepada sifar (B jatuh kepada Br), kemudian diterbalikkan (H negatif). Laluan dalam kuadran ini ialah lengkung penyahmagnetan-di sinilah magnet beroperasi apabila diletakkan dalam litar.

Kuadran ketiga: H terus negatif sehingga B mencapai sifar (Hcb, coercivity), kemudian terus ke ketepuan negatif.

Kuadran keempat: H menyapu kembali ke positif, melengkapkan gelung.

Untuk reka bentuk magnet kekal, kami memberi tumpuan secara eksklusif pada kuadran kedua (lengkung penyahmagnetan). Lengkung menunjukkan B lwn. -H (medan penyahmagnetan).

Terdapat dua lengkung pada graf penyahmagnetan:

Lengkung biasa (Lengkung B-H): B (jumlah ketumpatan fluks) lwn. H. Ini ialah lengkung yang anda gunakan untuk mengira fluks celah udara dan ketumpatan fluks dalam litar magnetik. Ia termasuk sumbangan medan magnet itu sendiri. Lengkung biasa digunakan untuk mencari titik operasi (Bop dan Hop) dengan garis beban.

Lengkung intrinsik (lengkung J-H atau M-H): J (pemagnetan, atau B - μ0H) lwn. H. Lengkung ini mewakili momen magnet sebenar bahan, tidak termasuk medan penyahmagnetan. Lengkung intrinsik menentukan rintangan kepada penyahmagnetan: titik lutut berada pada lengkung intrinsik.

Mengapa kedua-duanya penting: Magnet yang mempunyai Br tinggi dan lengkung normal yang tinggi mungkin masih terdedah kepada penyahmagnetan jika lengkung intrinsik mempunyai lutut awal. Untuk magnet motor (yang mengalami medan songsang), lengkung intrinsik adalah lebih penting daripada lengkung biasa.

Titik lutut ialah tempat lengkung penyahmagnetan mula "jatuh" secara mendadak. Di bawah lutut, fluks magnet menurun dengan cepat dengan peningkatan kecil dalam medan penyahmagnetan, dan penyahmagnetan tidak dapat dipulihkan-walaupun medan songsang dialih keluar, magnet tidak pulih sepenuhnya.

Pada lengkung intrinsik, lutut adalah tempat lengkungan mula menurun dengan curam. Nilai H pada lutut sering dipanggil "koersif intrinsik" (Hcj) dalam istilah praktikal (walaupun Hcj ialah medan di mana J=0, bukan lutut itu sendiri). Untuk magnet-berkualiti tinggi, lutut adalah hampir dengan Hcj. Untuk magnet gred-rendah, lutut berlaku jauh sebelum Hcj.

Untuk operasi yang selamat, titik kendalian magnet mesti sentiasa berada di atas lutut lengkung intrinsik. Jika medan penyahmagnetan menolak magnet di bawah lutut, kehilangan tidak dapat dipulihkan sebanyak 10-50% boleh berlaku.

Nilai lutut biasa:

N35: lutut pada H ≈ 10 kOe (lengkung intrinsik); lengkung normal kekal linear.

N52: lutut pada H ≈ 6-7 kOe (lengkung intrinsik) - risiko penyahmagnetan yang lebih tinggi.

SmCo 2:17: lengkung intrinsik tidak mempunyai lutut ke H=0 - linear sepenuhnya, selamat dalam sebarang medan songsang.

Pekali ketelapan (juga dipanggil cerun garis beban) menerangkan cara litar magnet magnet (termasuk celah udara, besi belakang dan bahan sekeliling) mempengaruhi titik operasi. Ia ditakrifkan sebagai:

Pekali ketetapan, Pc=B / H (dalam kuadran kedua, dengan unit ketumpatan fluks dibahagikan dengan kekuatan medan).

Pc Tinggi (garis beban curam, cth, Pc > 10): Magnet beroperasi pada ketumpatan fluks tinggi (berhampiran Br) dan medan penyahmagnetan rendah. Ini berlaku dalam litar tertutup dengan besi belakang yang baik dan celah udara yang kecil. Selamat, tetapi menggunakan potensi penuh magnet.

Pc Rendah (garis beban rata, cth, Pc < 1): Magnet beroperasi pada ketumpatan fluks yang lebih rendah dan medan penyahmagnetan yang lebih tinggi. Ini berlaku dengan jurang udara yang besar atau tiada besi belakang. Risiko demagnetisasi.

Untuk menggunakan garis beban:

Kira pekali ketelapan daripada geometri litar magnet anda (menggunakan FEA atau formula analitik).

Lukis garisan dari asal pada graf B-H dengan Pc cerun.

Persilangan garis beban dengan lengkung penyahmagnetan ialah titik operasi (Bop, Hop).

Semak bahawa titik ini berada di atas lutut pada lengkung intrinsik. Jika tidak, magnet akan demagnet. Tingkatkan ketebalan magnet, kurangkan jurang udara atau pilih gred-Hcj yang lebih tinggi.

Contoh: Magnet motor N42SH (Hcj=20 kOe) dengan garis beban Pc=2. Titik kendalian ialah pada H≈7 kOe, B≈14 kGs. Lutut berada pada H≈10 kOe. Titik operasi berada di atas lutut-selamat. Jika Pc jatuh kepada 1 (jurang udara besar), titik kendalian bergerak ke H≈12 kOe-di bawah lutut-tidak selamat. Gunakan N42UH (Hcj=25 kOe) sebaliknya.

Untuk pengeluar motor dan sensor, kami menyediakan simulasi FEA dan analisis talian beban. Kami mengesyorkan gred dan geometri yang optimum untuk memastikan titik operasi kekal di atas lutut pada semua suhu operasi (termasuk-medan terbalik kes terburuk).

Untuk maklumat lanjut mengenai lengkung penyahmagnetan dan analisis garis beban, sila lawati halaman utama Analisis Elemen Terhad dan TechBlog kami di tapak web kami.

Untuk meminta analisis penyahmagnetan bagi reka bentuk magnet anda-termasuk pemilihan gred dan pengiraan garis beban-hantar kami geometri litar magnetik dan suhu operasi anda. Pasukan kejuruteraan kami menyediakan laporan risiko penyahmagnetan penuh.

S: Apakah perbezaan antara Hcb dan Hcj?
A: Hcb (coercivity) ialah medan songsang yang diperlukan untuk mengurangkan B kepada sifar (pada lengkung biasa). Hcj (coercivity intrinsik) ialah medan songsang yang diperlukan untuk mengurangkan J (pemagnetan) kepada sifar (pada lengkung intrinsik). Hcj sentiasa lebih tinggi daripada Hcb. Hcj ialah penunjuk rintangan penyahmagnetan yang lebih baik.

S: Bagaimanakah suhu dan lengkung penyahmagnetan berkaitan?
A: Apabila suhu meningkat, kedua-dua Br dan Hcj berkurangan. Lutut bergerak lebih rendah pada paksi H-dan lengkung intrinsik jatuh. Untuk pengendalian suhu-tinggi, pilih gred dengan Hcj yang mencukupi pada suhu pengendalian. Kami menyediakan -lengkung penyahmagnetan suhu yang diperbetulkan untuk setiap gred.

S: Bolehkah saya menyahmagnetkan magnet dengan beroperasi di bawah lutut dengan hanya sedikit?
A: Ya. Malah lawatan singkat di bawah lutut menyebabkan kehilangan yang tidak dapat dipulihkan. Kehilangan adalah berkadar dengan kawasan di bawah lutut. Untuk-aplikasi kritikal keselamatan (aeroangkasa, automotif), kami mereka bentuk dengan margin 20% di atas lutut pada suhu dan beban-terburuk.