強力磁鐵聚磁問題
強力磁鐵磁路規(guī)劃的一個任務,是盡可能前進磁空氣隙的磁通密度。電路大將電流密度前進比較簡單,只需改動導線的截面積即可。截面愈小,電流密度愈高。
磁路則沒有這么便當,除了極個別情況,磁力線沒有不能穿透的物質。只需導磁體,沒有非導磁體(至少在常溫下沒有,只需超導物質在超導狀態(tài)下是絕磁的).
但是使用磁路幾許形狀的改動,永磁體和導磁體的恰當擺放,仍是可以前進作業(yè)氣隙的磁通密度。
前進作業(yè)氣隙磁通密度的原則在于同性相斥,異性相吸。聚磁的方法主要有:
(1)改動磁路的截面
(2)避免磁力線彼此架空
永磁體的磁極面積丶長度和氣隙間的聯(lián)絡
磁體一般是圓柱形、圓環(huán)形、其直徑、厚度與磁功用之間存必定的聯(lián)絡。
永磁體的磁化強度是一個體積量,在前面現已講過,而磁通密度卻和面積有關,是一個面積量,Φ為磁通量,單位是韋伯(Wb)盧為磁通量所穿過的正截面積。
跟著永磁材料矯頑力的前進,回復憾導率μ下降,挨近空氣磁導率I。這樣永磁體自身的磁阻就不可疏忽,因而這種永磁體在磁化方向的長度就不宜太長。
試驗證明,鍶鐵氧體和RCo,圓柱形磁體,其外表磁通密度Bd與Lm/D的聯(lián)絡,呈線性添加,逐漸趨于飽和。當Lm/D〈2/3呈線性,在Lm/D〉2/3,Bd添加緩慢,當Lm/D》10以昔,Bd添加更加緩慢。
Lm/D之比何者為宜,有一些大致原則:
(1)對于低矯頑力永磁體為Lm/D〉1.
高矯頑力永磁體為Lm//D〈1.
(2)在小氣隙時,Lm〉〉2Lg。
大氣隙時,Lm〉Lg。
(3)在確保抵達Bg值的條件下,Lm/D盡可能小。
磁路與電路的比較
如前所述,磁路與電路有不少類似之處,人們對電路是比較了解的,常常用電路來類比磁路,憑借豐富的電負知議來處理生疏的磁路問題.
但是這種類比只是形式上的類似,其物理含義不盡相同。其主要區(qū)別如下:
(1)電流實踐上是帶電質點在導體內的活動,由于導體電阻的存在,電動力對帶電質點做功而消耗能量,功率丟失轉化為熱能。而磁通不代表任何質點的運動,也不代表功率現失,所以這種類比是跋腳的。電路和磁路是同床異夢,各有自己不問的物吻理內捆。丟失,所以這種類比是跛腳的。電路和磁路是同床異夢,各有自己不問的物理內在。
(2)自然界存在著出色的導電材料,也存在著對電流絕緣的材料。例如銅的電阻率又1.69×10-2Qmm2/m,而橡膠的電阻率約為其10加倍。但是直到現在,尚沒有發(fā)現對磁通絕緣的材料。磁導率最小的鉍,其磁導率為0.99982μ??諝獾拇艑蕿?/span>1.000038μ。因而空氣就可以看成磁導率最低的材料。導磁性最好的鐵磁材料相對磁導率大約是10的六次方。
正是有電絕緣體的存在,人們就可以使電力為我所用。
磁路則比較松散:
(1)磁路中不會出現電路中的斷路現象,磁通是無處不在的。
(2)由于沒有絕對不導磁的物質,所以磁通不受捆綁,只需一部分磁通順著規(guī)則的磁路通過,其他則分布在磁路周圍的空間,這即所謂漏磁,這種漏磁的精確計算、丈量都是困難的,但又是不能疏忽的。
(3)磁路幾乎都對錯線性的。鐵磁物質磁阻對錯線性的,空氣隙磁阻才是線性的。上面羅列的磁路歐姆定律和磁阻慨念只在線性規(guī)模才是正確的。所以實踐規(guī)劃時,一般采用B-H曲線來求作業(yè)點。