2023年全國碩士研究生考試考研英語一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁
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文檔簡介

1、磁性材料設(shè)計參考資料磁性材料設(shè)計參考資料材料從研制角度而言,是希望性能盡可能地優(yōu)越。但從使用角度考慮,對已研制出的材料,如何合理利用以期獲得最大的收益則顯得更為重要。具體到永磁材料,則涉及到磁體的選用和磁路的設(shè)計。下面對永磁磁路設(shè)計做簡單介紹。永磁磁路的基本知識磁路:最簡單的永磁磁路由磁體、極靴、軛鐵、空氣隙組成。磁路之所以采用路的說法,是從電路借用而來,所以傳統(tǒng)意義上的磁路設(shè)計是與電路設(shè)計相類似的,為了更明了地說明這個問題,簡單比較如

2、下圖:磁路的基本類型有并聯(lián)磁路、串聯(lián)磁路,其形式同于電路。靜態(tài)磁路基本方程:靜態(tài)磁路有兩個基本方程:其中kf為漏磁系數(shù),kr為磁阻系數(shù),Bm、Hm、Am、Lm分別為永磁體工作點、面積和高度;Bg、Hg、Ag、Lg為氣隙的磁通密度、磁場強度、氣隙面積和長度。由以上兩式可得:上式中Vm=Am.Lm表示永磁體體積,Vg=Ag.Lg表示氣隙的體積,(HmBm)是永磁體工作點的磁能積。磁路設(shè)計的一般步驟:根據(jù)設(shè)計要求(BgAg、Lg的值由要求提出

3、),選擇磁路結(jié)構(gòu)的磁體工作點。在選擇磁路結(jié)構(gòu)時,需要結(jié)合磁體性能來考慮磁體的尺寸,設(shè)法使磁體的位置盡量靠近氣隙,磁軛的尺寸要夠大,以便通過其中的磁通不至于使磁軛飽和,即φ=B軛A軛,式中的B軛最好相當(dāng)于最大磁導(dǎo)率相對應(yīng)的磁通密度。如果B軛等于飽和磁通密度的話,則磁軛本身的磁阻增加很多,磁位降加大,或者說磁動勢損失太大。估計一個Kf和Kr,利用初步算出磁體尺寸Am、Lm;據(jù)磁體尺寸、磁軛尺寸,算出整個磁路的總磁導(dǎo)P(其中關(guān)鍵是漏磁系數(shù)Kf

4、的計算),再將原工作點代入下式:Bg=F[KfAg(rR1P)]據(jù)總磁導(dǎo)P、漏磁系數(shù)Kf、磁體內(nèi)阻r和磁軛的磁阻R,看Bg是否與要求相符,否則再從頭起設(shè)計。在已知氣隙要求(Bg、Ag、Lg)和磁體工作點的情況下,欲求磁體的尺寸(Lm、Am),則需要知道漏磁系數(shù)Kf和磁阻系數(shù)Kr。Kr的值變化較小,一般在1.05至1.45之間。Kf的值在不同磁路結(jié)構(gòu)(不同的尺寸、磁勢分布)中,差別很大。計算Kf的方法,帶有很大的經(jīng)驗性質(zhì),原因是磁路中的磁

5、通(磁流)、磁動勢、磁阻都是非集中參量,很難準(zhǔn)確計算,理論計算與實際結(jié)果誤差往往在10%以上。雖然如此,作為一種方法,下面還是要對Kf的理論計算作一個簡單介紹。漏磁系數(shù)Kf的計算:從磁路設(shè)計和方法可見,磁路設(shè)計之關(guān)鍵是漏磁系數(shù)Kf的計算。對于Kf的計算,一般有磁導(dǎo)法和經(jīng)驗公式法:1.用磁導(dǎo)法計算漏磁系數(shù),先把磁路等效成電路,計算磁路各部分的磁導(dǎo),再根據(jù)基爾霍夫方程組,求Kf:其中,Pb為氣隙上下邊緣的磁導(dǎo),Pi為磁體外側(cè)面的磁導(dǎo)。對于各

6、部分的磁導(dǎo)Pi的求法有二:磁體工作點的確定:磁路設(shè)計,首先要據(jù)磁路選取合適的磁體,并確定其工作點Bm、Hm。為滿足磁通穩(wěn)定性的要求,磁體工作點應(yīng)選在磁體最大磁能積點的上方。由于磁體工作點與磁性能和磁體尺寸有關(guān),故選定所使用的磁體后,便是要選擇合適的磁體尺寸,以得到合理的工作點。為判斷所選取的工作點是否合理,我們簡單談一下如何確定磁體的工作點:1.孤點磁體單位磁導(dǎo)(退磁系數(shù)PC)的確定:由電磁場理論可有:孤立磁體總磁導(dǎo)則單位磁導(dǎo),下面分情

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