重庆大学：《电机学》课程教学资源（课件讲稿）永磁电机及其控制原理——永磁材料及其磁路计算

永磁电机及其控制原理 第一讲永磁材料及其磁 路计算

永磁电机及其控制原理 第一讲 永磁材料及其磁 路计算

第一讲永磁材料及其磁路计算 磁学的单位： 表2-1 国际单位制和高斯单位中能学单位的对丽 物理童 园际单位 高斯单位 换算关系 名称 符号 名桥 符号 名称 符号 电流 J 安堵 A 静电单位 CGSE A=3X 109 CGSE 磁感应强崖 B 特斯拉 T 高斯 G 1T-10'G 藏场强度 H 安培/米 A/m 奥斯特 De 1A/mx4x×】0-0e 做通[量] 中 书伯 wb 老克斯市 Mx 1Wb=10*Mx 赚动势 F 安培 A 吉伯 Gb 】A=4xX10-Gb 最大磁能积 (BH)mt 焦耳/立方米 J/m 兆高英 MGOe 1J/m3=4x×10-5MG0e

第一讲 永磁材料及其磁路计算 z 磁学的单位：

第一讲永磁材料及其磁路计算 1.1永磁材料的特性曲线： 时 磁滞回线 B附 ●外加H下，永磁材料中B的 变化曲线(B滞后于H,磁 滞现象) H ●Hm、Bm下， 曲线面积最 大的磁滞回线，磁性能最 稳定 -Bm

第一讲 永磁材料及其磁路计算 z 1.1永磁材料的特性曲线： – 磁滞回线 z 外加 H下，永磁材料中 B 的 变化曲线（ B滞后于 H，磁 滞现象） z Hm 、Bm下，曲线面积最 大的磁滞回线，磁性能最 稳定

第一讲永磁材料及其磁路计算 内禀退 磁线 1.1永磁材料的特性曲线： B 退磁线 B=f(H) B 。永磁材料磁滞回线的二象限描述了： 外部H为负（去磁)时，材料B变 B-NH) 化曲线，即退磁线。 内禀退磁线 ●永磁材料本身是不导磁材料，因此 其退磁线中扣除材料本身的H H H 就剩下因材料自身的原因形成的 B,称为内禀磁感应强度，记为B1 退磁线 ●永磁材料中的B由两部分构成： H轴取反， 为方便 B=-4H+B, B.=B+MoH B=f(H)称为内禀退磁线

第一讲 永磁材料及其磁路计算 z 1.1永磁材料的特性曲线： – 退磁线 z 永磁材料磁滞回线的二象限描述了： 外部 H为负（去磁）时，材料 B 变 化曲线，即退磁线。 – 内禀退磁线 z 永磁材料本身是不导磁材料，因此 其退磁线中扣除材料本身的 就剩下因材料自身的原因形成的 B，称为内禀磁感应强度，记为Bi z 永磁材料中的 B由两部分构成： 退磁线 H轴取反, 为方便 μ0 H 0 )( 称为内禀退磁线 0 HfBHBB BHB i i i += = −= + μ μ 内禀退 磁线

第一讲永磁材料及其磁路计算 剩磁密 度Br 1.2永磁材料的主要性能参 数： B=f(H) -剩磁密度Br 内禀矫顽 -矫顽力Hc 力Hcj B-f(H) 内禀矫顽力Hcj Hc和Hcj差别较大，HC更能 HH可 H 表征材料保持磁性的能力 矫顽力 He

第一讲 永磁材料及其磁路计算 z 1.2永磁材料的主要性能参 数： – 剩磁密度 Br – 矫顽力 Hc – 内禀矫顽力 Hcj – Hc 和Hcj差别较大，Hcj更能 表征材料保持磁性的能力 矫顽力 Hc 内禀矫顽 力Hcj 剩磁密 度Br

第一讲永磁材料及其磁路计算 1.2.永磁材料的主要性能参 表观剩磁 Bo 数： D -表观剩磁BD 永磁材料在磁路开路状态下所表现出来 的剩磁大小 H R

第一讲 永磁材料及其磁路计算 z 1.2.永磁材料的主要性能参 数： – 表观剩磁 B D – 永磁材料在磁路开路状态下所表现出来 的剩磁大小 表观剩磁 B D

第一讲永磁材料及其磁路计算 1.2.永磁材料的主要性 能参数： (8 -最大磁能积(BH)max 退磁线上某点表示永磁材料的 一个工作状态，该点的磁能积 (B,a) 为BH的乘积，表征该状态下永 磁材料的磁场能量密度。 ●(BH)max代表了永磁材料的 H✉ He 磁性能 最大磁能 积工作点

第一讲 永磁材料及其磁路计算 z 1.2.永磁材料的主要性 能参数： – 最大磁能积(BH)max – 退磁线上某点表示永磁材料的 一个工作状态，该点的磁能积 为BH的乘积，表征该状态下永 磁材料的磁场能量密度。 z (BH)max代表了永磁材料的 磁性能 最大磁能 积工作点

第一讲永磁材料及其磁路计算 1.2.永磁材料的主要性能参 数： 一回复磁导率 AR 永磁材料由于磁滞回线的原因其磁导率 是变化的，但在计算中一般当作一个常 数 △B rec=tang= AH

第一讲 永磁材料及其磁路计算 z 1.2.永磁材料的主要性能参 数： – 回复磁导率 – 永磁材料由于磁滞回线的原因其磁导率 是变化的，但在计算中一般当作一个常 数

第一讲永磁材料及其磁路计算 1.2.永磁材料的主要性能参 对于永磁材料而 数： 言，是一个很不 利的性能参数 -温度系数（通常为负的） 永磁体通常工作在电磁装置内，装置所处环境温度的变化和装置产生的热量使永磁体工 作温度变化，对永磁体的性能有一定影响，其影响可用温度系数表示。 在永磁体允许的工作范围内，其所处环境温度每变化1℃，剩余磁感应强度变化的百分 比称为剩磁温度系数，矫顽力变化的百分比称为矫顽力温度系数，分别用a,和α表示。温 度系数表征了水磁材料的温度稳定性

对于永磁材料而 言，是一个很不 利的性能参数 第一讲 永磁材料及其磁路计算 z 1.2.永磁材料的主要性能参 数： – 温度系数（通常为负的）

第一讲永磁材料及其磁路计算 1.2.永磁材料的主要 性能参数： 20℃ -负温度系数 60℃ 00℃ .0 -居里温度 最高工作温度 退磁线拐点 0.5 - 临界场强Hk@0.9Br -各向同性与各向异性 1020440数 磁材料稳磁处理工 1600 1200 800 00 H化Am) 艺 拐点

拐点 第一讲 永磁材料及其磁路计算 z 1.2.永磁材料的主要 性能参数： – 负温度系数 – 居里温度 – 最高工作温度 – 退磁线拐点 – 临界场强 H k@0.9Br – 各向同性与各向异性 z 永磁材料稳磁处理工 艺