高性能永磁材料磁性测量若干问题探讨及测量技术进展

随着高性能永磁材料(如粘结磁体及纳米晶交换耦合磁体等新材料)的出现,用传统的基于对低矫顽力材料研究而发展起来的永磁测量方法来测量这些材料时出现了许多新的问题,如取样、均匀磁化、饱和磁化及磁场的测量方式等。对这些问题的研究和再认识,对新材料的研究和发展具有重要意义。本文就一些问题进行了定性分析,提出了解决这些问题的方法和途径,并对新出现的一些测量技术进行了分析。     

磁通可控永磁同步电动机的磁化

提出一种调速机理异于常规永磁同步电动机的新型电动机--可控磁通永磁同步电动机.在需要调速时,通过定子绕组施加一定强度的直轴电流脉冲对磁体进行去磁或充磁,在正常运行时采用i_d=0的控制策略,而独特的转子结构保证交轴磁动势不对磁体的磁化状态产生影响.由于确定磁体磁化后的最终状态是调磁变速分析的关键,本文建立了包括初始磁化和反复磁化两种情况下的磁化分析模型,扩展了现有的磁化比率曲线.将局部磁滞回线预测模型与磁体的磁化模型相结合,建立了永磁体的磁化状态计算方法.依据该计算模型,计算了不同磁化电流下的气隙磁通密度及相应的电动势波形.样机的实验结果与有限元计算结果较为吻合,证明了该电动机实现磁通可调的可行性和磁化模型的正确性.     

纳米晶永磁体的研究及应用前景

纳米晶永磁体是新近发展的一种新型永磁材料，其高的剩磁效应已引起世界各国有关人士的关注。该类磁体的磁化机理与传统磁化机理不同。作为实用性磁体有着很大潜力。本文介绍了近几年对该类磁体的研究、制备工艺及应用前景。     

纳米晶永磁体的研究及应用前景

纳米晶永磁体是新近发展的一种新型永磁材料，其高的剩磁效应已引起世界各国有关人士的关注．该类磁体的磁化机理与传统磁化机理不同。作为实用性磁体有着很大潜力。本文介绍了近几年对该类磁体的研究、制备工艺及应用前景．     

轴向磁化永磁微电机磁场分析及定转子制作

为研究尺寸效应对轴向磁化永磁电机性能的影响,用有限元方法对这种双转子电机的磁场进行仿真计算,得出轴向磁化永磁电机转子的气隙磁密波形分布。分析了转子外形尺寸、充磁极数、磁体厚度和气隙长度对气隙磁密的影响。采用一体化多极磁化方法和深刻蚀成型电铸工艺分别制作了直径10mm电机的转子永磁体和硅片上的平面定子线圈。     

稀土永磁材料的磁特性估测

稀土永磁材料具有剩磁磁密Br高和矫顽力Hc大的特点,目前得到了日益广泛的应用。但由于其产品磁性能的一致性不够理想,所以实际应用中需要对其磁特性进行测量。然而,稀土永磁材料的Hc很大(7000Oe～10000Oe),一般设备难以直接测量,以下介绍两种简便的Br—Hc曲线估测方法。一、测试原理 1.利用等效电流壳模型进行估测当永磁体可以认为是均匀磁化体时,可应用电流壳模型(图1)来等效。所谓电流壳,即设想均匀磁化体中磁体无极化面上存在无限薄的表面电流层。     

轴向磁化永磁微电机转子磁场分析

为研究尺寸效应对轴向磁化永磁电机性能的影响,采用有限元方法对双转子电机的磁场进行了仿真计算,得出了轴向磁化永磁电机转子的气隙磁密波形分布.分析了转子外形尺寸、充磁极数、磁体厚度和气隙长度对气隙磁密的影响,即随着气隙长度的增加,充磁极数多的转子产生的气隙磁密幅值的减小幅度大于充磁极数少的;随着磁体厚度的增加,气隙磁密为一上升曲线,当磁体厚度达到某一点时,气隙磁密幅值基本为一常数;减小转子直径时,随着磁体厚度的降低,平均半径处气隙磁密幅值的减小幅度越来越不明显,但为不使气隙磁密波形变形严重,永磁转子径向长度需至少大于1.5 mm.分析结果可对该类电机微小型化过程中的设计起指导作用.     

永磁体表面场测量误差的原因分析

一、前言永磁磁性材料厂的技术部门经常收到一些用户的求购信,对一些小尺寸产品和多极磁化的产品,用户往往只给出尺寸要求和产品表面场的要求,而且有些小件产品要进行材料参数的测量,也的确不易。生产、使用部门对这类产品都靠磁体的表面磁场值来对产品进行检验。测量永磁体的表面场一般都     

永磁材料磁性能测量方法比较及建议

永磁材料广泛应用于各个领域,永磁材料的磁性能检测是材料开发和应用中的一个重要课题。根据材料类型、磁性能、磁体形状等的不同,永磁材料磁性能有多种测试方法:闭路测量、脉冲磁场条件下开路测量、整体磁瓦直接测量、极面嵌入线圈无损测量以及采用亥姆霍兹线圈对稀土永磁材料磁性能测量,对五种测量方法进行了综合比较和分析,从实践的角度对现有的检测方法提出一些扩展方法和改进建议。     

粘结永磁材料的进展

前言永磁材料广泛应用于电子仪器、电子产品、家用电器、办公设备、计量、通信、控制装置等领域,其产量愈来愈大、品种愈来愈多,新材料不断出现。日本永磁专家金子秀夫说;“当代的永磁领域,正处于一个百花齐放、百家争鸣的繁荣时期”,永磁材料进入了“高度技术”的时期。本文将要介绍的是近几年发展起来的新型永磁材料——粘结永磁。粘结永磁的磁性能虽比通常的烧结永磁或铸造永磁体差,但它有铸造磁体和烧结磁体无法比拟的优点,所以粘结永磁一经问世,发展很快,普遍受到人们的重视和关注。     

永磁体充磁磁场分布的控制方法

由充磁所决定的磁场参数和分布直接影响永磁装置的运行性能。文章以永磁体内充磁方式为例,研究获取预期磁场分布波形的方法,阐述分析原理,对充磁装置设计改变的影响进行讨论,研究结果可用于充磁装置的改进和优化设计。     

任意充磁方向的三维永磁磁场的数值解法

给出了任意磁方向的三维永磁磁场的标量位与矢量拉结合的A－Ψ方法有限元离散格式,并以软件实现。以MRI主磁场永磁体的设计为例对使用A－Ψ方法和单独珍磁矢量位（A）算法与标量位（Ψ）算法进行了比较,计算结果与实测结果进行比较表明A－Ψ法为最佳。开发了集A、A－Ψ三种求解方法于一体的三维永磁磁场有限元计算软件包。     

管道漏磁检测磁化系统研究和设计

本文设计了周向磁化系统和加入引体装置和磁汇聚装置的轴向磁化系统,通过试验分析比较普通同心线圈磁化系统、"Hemhez"轴向磁化系统、加入引体装置和磁汇聚装置的轴向磁化系统的磁化性能,周向磁化器的不同极靴提离值对磁化效率的影响.从实验可以看出:加入引体装置和磁汇聚装置的轴向磁化系统可以增大磁化力,增强磁化效率,进一步减小检测的盲区.精确调整极靴提离值与电流强度的大小,使得磁化器具有最高的灵敏度.     

浅析如何避免总装生产过程中电子膨胀阀磁化

电子膨胀阀功能有效性对空调性能至关重要。在总装生产过程中,电子膨胀阀被磁化问题比较隐蔽,通常难以通过运转测试发现异常。通过改进工装、加强防护等措施,使电子膨胀阀远离强磁场,可有效避免电子膨胀阀磁化导致调节失效异常发生。     

飞轮储能用高速永磁同步电机损耗分析与优化

飞轮储能由于效率高、无污染等优点得到了广泛应用。作为核心部件,高速永磁同步电机的损耗直接制约着电机转速,进而影响飞轮储能系统的性能。文章给出电机铁耗和永磁体涡流损耗的计算公式,分析两种损耗的影响因素。根据损耗分析给出电机的拓扑结构,介绍电机的绕组形式、极槽配比和转子结构。提出一种新型磁障设置方法,在定子轭部设置空气磁障,引入径向分段和Halbach充磁方式,给出三种新型电机拓扑。有限元仿真结果表明,磁障的设置显著降低了铁耗,但也使得永磁体涡流损耗上升。径向分段和Halbach均能大幅度降低永磁体涡流损耗,将径向分段与磁障相结合是降低损耗的有效方法。减少槽口宽度能降低永磁体涡流损耗,但其取值要综合考虑损耗与加工难度。     

直接利用电网能量式小型脉冲磁场充磁机的改进

简介了脉冲充磁机的种类及工作原理，重点介绍了我们新近开发的直接利用电网能量式GYZ型脉冲磁场充磁机的改进依据和方法。定性分析了这种充磁机的性能，并提出了使用注意事项。     

三相变压器模型分析及其对配电潮流的影响

建立详细的三相变压器模型对配电网分析至关重要.在所建立的变压器三相模型基础上,对比分析了相间磁耦合和励磁支路对模型的影响,讨论了零序参数和励磁支路参数的计算方法,并采用4节点配电网测试系统,详细分析了相间磁耦合、励磁支路对配电网三相潮流计算的影响.算例分析表明,在变压器模型中是否考虑相间磁耦合对潮流计算结果的影响较大,而且励磁支路产生的损耗不应忽略.     

跟踪式二次谐波涌流制动改进方法

针对二次谐波制动原理存在的问题,提出一种新的二次谐波制动原理。通过判断变压器的开关位置和差流大小来改变涌流闭锁二次谐波门槛值,在空载合闸和故障切除恢复电压的过程中监视变压器内部故障和励磁涌流,达到在不会拒动的情况下更准确地判断励磁涌流、防止保护误动的目的。该方法具有实时跟踪的功能,克服了单一定值不能实现可靠制动的缺点。验证表明新方法具有较高的可靠性和灵敏性,可以克服传统制动方法的缺点,实现对励磁涌流现象的可靠制动。     

基于电压与电流微分比值原理的新型变压器保护

为解决变压器差动保护由于励磁涌流而经常误动的问题，从变压器磁特性出发，先阐述了利用磁通特性原理区分励磁涌流的不足，然后提出了利用电源侧电压和电流微分的比值来判别变压器是否含有励磁涌流的新方法。此方法原理简单，易于实现，无需任何先验参数，具有数据采样方便，计算量小，动作可靠、迅速等特点。对变压器各种运行状态进行ATP仿真试验，初步证实了该方法的正确性。最后通过对动模试验数据的分析表明，该方法能够迅速、可靠地切除变压器内部故障，具有很高的实用价值。     

基于励磁阻抗变化的变压器励磁通流判别方法

从变压器励磁通流的产生是由于变压器励磁阻抗的变化这一机理出发,提出了一种利用测量阻抗的变化来区分励磁涌流与短路电流的方法。该方法充分利用了计算机的计算能力,且不需考虑系统参数和变压器参数;可以利用分相制动的方法。动模实验表明：该方法动作速度快且稳定,动作门槛具有较大的裕度。