設計說明 - 解決方案

設計說明

磁特性的單位和轉換

H或者矯頑力是使磁化強度或者磁感應強度降低到零時，施加在磁體上的外加磁場強度。表征單位分別為國際單位制和高斯單位制
?1Oe=10³/4πA·M^-1
? 1 A·M^-1=4π*10^-3Oe
磁感應強度B或者磁通密度是由外加磁場的增加或者減小引起，也可以定義為單位面積的磁通線的數量。表征單位分別為國際單位制和高斯單位制
? 1T=1000Gs
(BH)max，磁滯回線在第二象限的部分被稱為退磁曲線。由于退磁場的作用，在無外加磁場作用下，永磁材料將工作在第二象限上。定義退磁曲線上每一點的B和H的乘積（BH）為磁能積，磁能積的最大值被稱為最大磁能積，用(BH)max表示

(BH)max，或最大能量乘積是正常退磁曲線上B和H乘積最大化的工作點，代表最佳（最有效）能量工作點。它以cgs單位的MGOe或Mega Gauss Oersted度量，以SI單位的KJoules / m³度量
? 1GO_e=（1/（4π））*10^-1 KJ / m³
磁特性的更多單位和轉換

磁導率μ，表征的是介質中導通磁通線的能力，通常定義為B~H磁化曲線上任意一點B與H的比值
回復磁導率μr，當處于工作單的磁體受到周期性磁場的作用形成的閉合曲線，此小曲線的斜率叫做回復磁導率
磁通量φ，是整個磁力線的條數之和，定也可以定義為整個磁鐵表面的積分和
? 更準確地說，數學關系為：φ=∫B?dA
? 在CGS單位中以MX為單位，即高斯xcm²，以SI單位表示的通量是Webers或伏特秒
? 1韋伯或1伏秒是100,000,000（108）Maxwells（MX）磁矩，在真空中，以cgs為單位，B ＝ H。以SI為單位，B=4πH
? 因此，通常認為cgs單位更容易進行磁鐵設計

滲透率線和負荷線是斜率，不需要進行系數為4π單位之間的轉換
? 對于在電機或其他電路中使用，SI單元通常更合適，這與這些應用中的通用設計公式一致

BH,退磁，曲線的解釋

如何準確的看懂B-H曲線
? 就像前面說的一樣，由于退磁場的存在，無外加磁場作用下，磁滯回線最重要的部分是第二象限，也就是磁鐵的工作點在第二象限上

永磁體在第一象限發生磁化，第三象限和第四象限是第一和第二的鏡像投射，僅用于查看已經磁化的的磁鐵完全反向在充磁磁化的反轉效果
? 典型的鐵磁性材料有B-H和M-H曲線
?工作點（Bd和Hd）由消磁曲線和負載線（B或垂直曲線的Pc負載線，J或固有曲線的Pcj或動態負載線）的交點確定。 Bd是提供給回路的磁通密度

PC值由磁體工作點的BdH和Hd計算或者由磁體的退磁因子計算（退磁因子和尺寸相關，可以由相應的公式導出）
Pcj = Pc^-1，其中Pc始終為負數。這可以從B與J之間的關系得出（J = B-H）
當分析施加的反向場的影響時，Pcj向左移動施加場的大小
當Pcj和本征曲線的交點開始低于拐點時，永磁體會發生磁通密度的不可逆消失，從而導致性能下降，進而影響使用功能

從BH，退磁，曲線了解到的特性

Br是退磁曲線與B或垂直軸的交點。（兩條曲線在同一點相交）
? 在沒有外加磁場的完全閉合回路中，磁體的最高磁通密度為Br Hc或Hcb或法向矯頑力是BH曲線與H或水平軸的交點
Hcj或Hci（或固有矯頑力）是固有J曲線（B-H與H曲線）與H或水平軸的交點

如果對Hcj施加了反向消磁磁場，磁體的磁化狀態將消失并對外不顯示磁性
對于Hcj，法線位于第三象限中，因此曲線實際上像上述那樣反向充磁，B的值會重新變成0

BHmax是曲線上B和H的最大值乘積
? 該特性被認為是材料設計選材的關鍵因素，表明該材料能夠在最優化的電路中提供的能量
溫度對BH，退磁曲線的影響

在所有永磁材料中，磁通密度的值與溫度呈反向關系
? Bα系數，B值的溫度系數主要去決定于材料本身，屬于內稟性能

對于Nd₂Fe₁₄B材料中， Alpha系數接近-0.10％/℃（-0.08％至-0.11％之間），其中高矯頑力材料的Alpha系數值比低Hcj的材料好一些

在Nd₂Fe₁₄B材料中，矯頑力與溫度也具有負相關關系
? 該關系定義為β，表示為每攝氏度減低％多少，同樣屬于內稟性能
? Beta的范圍從-0.37％到-0.65％，Hcj最高的材料比低Hcj的材料具有更好的Beta系數