充磁是什么？2極和多極充磁分別是怎樣實(shí)現(xiàn)？
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2024-01-12 14:55
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充磁是什么？2極和多極充磁分別是怎樣實(shí)現(xiàn)？
什么是“充磁”？
當(dāng)您想像磁鐵時(shí)，腦海中浮現(xiàn)的形象是它們“粘在鐵上”，但實(shí)際上，它們從一開始不會(huì)粘在鐵上。當(dāng)磁性材料加工過(guò)程中，磁鐵是沒(méi)有磁性的，使這種無(wú)磁性磁鐵變成有磁性的過(guò)程稱為“磁化”或”充磁“。
充磁方法有哪些？
1.接觸磁化法：
在接觸磁化法中，將一個(gè)已經(jīng)磁化的強(qiáng)磁體（通常是一個(gè)永久磁體 ）與待磁化的磁鐵直接接觸。通過(guò)接觸，磁性材料在強(qiáng)磁場(chǎng)中重新排列，并獲得磁性。
2.振動(dòng)磁化法：
在振動(dòng)磁化法中，磁鐵被放置在一個(gè)特定的裝置中，該裝置會(huì)以特定頻率和振幅進(jìn)行振動(dòng)。這種振動(dòng)會(huì)使磁鐵的磁性材料在振動(dòng)中排列，從而實(shí)現(xiàn)磁化。
3.電磁磁化法：
在電磁磁化法中，磁鐵被放置在一個(gè)螺線管線圈中，螺線管是一個(gè)空心圓柱體，可以在其中放置不同尺寸和形狀的磁體，線圈通電產(chǎn)生強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)會(huì)使磁性材料磁化，以保持磁性。電磁磁化法利用強(qiáng)大的電磁線圈產(chǎn)生高強(qiáng)度磁場(chǎng)，通過(guò)調(diào)節(jié)電流和線圈的設(shè)計(jì)，可以實(shí)現(xiàn)更高的磁場(chǎng)強(qiáng)度和更大的磁化效果。這種方法在工業(yè)生產(chǎn)中廣泛應(yīng)用。
工業(yè)充磁需要什么裝置？
通常需要準(zhǔn)備：①充磁電源（充磁機(jī)）、②充磁夾具（線圈）、③冷卻裝置（冰水機(jī)）、④高斯計(jì)（測(cè)量裝置）
哪些材料能被“充磁”？
能被磁化的磁鐵叫做“永久磁石”簡(jiǎn)稱“永磁”材料，也有人叫它“硬磁。
永磁：常見(jiàn)的永磁體分兩大類：1. 金屬合金磁鐵：釹鐵硼磁鐵、釤鈷磁鐵、鋁鎳鈷磁鐵2. 鐵氧體永磁材料。
軟磁：不能被磁化的磁鐵叫做“軟磁”材料。
軟磁材料磁化后，當(dāng)充磁磁場(chǎng)消失瞬間，殘留磁場(chǎng)很小或也跟著消失。常見(jiàn)的有：軟磁鐵氧體，非晶，純鐵（軟鐵），硅鋼，鐵鎳合金等。
充磁的原理是什么？
充磁的原理是基于電磁感應(yīng)定律和安培定律的。電流脈沖在線圈內(nèi)產(chǎn)生一個(gè)強(qiáng)大的磁場(chǎng)，該磁場(chǎng)使置于線圈中的硬磁材料永久磁化。充磁機(jī)電容器工作時(shí)脈沖電流峰值極高，對(duì)電容器耐受沖擊電流的性能要求很高。充磁機(jī)結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單，實(shí)際上就是一個(gè)磁力極強(qiáng)的電磁鐵。
充磁為什么具有方向性？
磁化方向是釹鐵硼磁鐵、釤鈷永體等材料獲得磁性的第一步。它代表磁鐵或磁性組件中N極（北極）和S極（南極）的位置。永磁材料的磁性主要來(lái)源于其易磁化的晶體結(jié)構(gòu)，我們叫它“磁疇”。各個(gè)磁疇之間的交界面稱為磁疇壁。宏觀物體一般總是具有很多磁疇，這樣，磁疇的磁矩方向各不相同，結(jié)果相互抵消，矢量和為零，整個(gè)物體的磁矩為零，它也就不能吸引其它磁性材料。也就是說(shuō)磁性材料在正常情況下并不對(duì)外顯示磁性。只有當(dāng)磁性材料被磁化以后，它才能對(duì)外顯示出磁性。。
充磁的2極和多極分別是怎樣實(shí)現(xiàn)的？
1.二極充磁：使用空心線圈（如下圖如）也叫螺線管，工程上,線圈數(shù)一般選用5-30匝,導(dǎo)磁體一般選用工業(yè)純鐵,線圈電流一般幾十至幾百安培,磁路長(zhǎng)度一般為幾厘米或幾十厘米.具體參數(shù),應(yīng)根據(jù)充磁設(shè)備、被充磁產(chǎn)品外形尺寸和磁極數(shù)合理選用,才能達(dá)到理想效果.
2.多極充磁：
使用特定的線圈：①緊貼永磁體的外徑（外周多極）、②緊貼永磁體內(nèi)徑（內(nèi)徑多極）、③緊貼永磁體端面（平面多極）④海爾貝克陣列式磁化（采用2極充磁完成再將一塊一塊永磁體拼接組裝，形成一個(gè)特殊聚攏磁場(chǎng)的組合）。
充磁條件是什么？
永磁材料充磁的需要設(shè)定的條件包括：充磁電壓、充磁電流、充磁時(shí)間等指標(biāo),這些指標(biāo)的正確設(shè)置對(duì)于磁鋼或永磁電機(jī)的性能和壽命有著重要的影響。
1. 恒流充磁：該方法適用于低矯頑力磁鐵，如鐵氧體磁鐵。實(shí)現(xiàn)原理是通過(guò)低壓大容量電容放電。
2. 脈沖充磁：該方法適用于高矯頑力磁鐵，如釹鐵硼磁鐵。實(shí)現(xiàn)原理是通過(guò)高壓小容量電容放電，使線圈產(chǎn)生短暫的超強(qiáng)磁場(chǎng)。
如何定義充磁是否飽合？
如何判斷充磁后工件充飽和呢?一般是測(cè)量表磁數(shù)據(jù),如果和理論數(shù)據(jù)差距較大則認(rèn)為沒(méi)有充磁飽和。實(shí)際操作先將電壓調(diào)整適合磁體牌號(hào)的所需能量大小試充磁。充磁完成后用磁性測(cè)量?jī)x檢測(cè)磁場(chǎng)強(qiáng)度大小,也就是磁體的表磁?；驕y(cè)量磁體的磁通量,記下充磁數(shù)據(jù)后再加大電太壓再第二次充磁,充磁完成后再對(duì)磁性進(jìn)行檢測(cè)看一下磁場(chǎng)強(qiáng)度有沒(méi)有增加,如果加大電壓后沒(méi)有增強(qiáng)說(shuō)明此磁體已經(jīng)充磁飽和了。
一些稀土磁體需要 20 至 50 KOe 范圍內(nèi)的非常高的磁化場(chǎng)。這些磁場(chǎng)很難產(chǎn)生，需要大功率電源以及精心設(shè)計(jì)的磁化裝置。各向同性粘結(jié)釹材料需要 60 KOe 高范圍內(nèi)的磁場(chǎng)才能完全飽和。然而，30 KOe 范圍內(nèi)的場(chǎng)可以達(dá)到 98% 的飽和度。鐵氧體磁鐵需要 10 KOe 量級(jí)的磁場(chǎng)，而鋁鎳鈷合金需要 3 KOe 范圍內(nèi)的磁場(chǎng)才能飽和。由于鋁鎳鈷很容易被無(wú)意中消磁，因此最好在將磁體最終組裝到設(shè)備中之前甚至之后對(duì)這種材料進(jìn)行磁化。
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