首先,我們需要了解下最高工作溫度的概念。在最新的國家標準《燒結(jié)釹鐵硼永磁材料》GB/T 13560-2017 文件中定義的最高使用溫度:熱退磁狀態(tài)L/D=0.7的永磁圓柱樣品(直徑為D,高度為L),飽和磁化后,在開路狀態(tài)下從室溫加熱到某一恒定溫度保溫2h,然后冷卻到室溫,其開路磁通不可逆磁通損≤5%的最高保溫溫度。
在定義中,長徑比L/D是一個很關(guān)鍵的因素,我們通過實驗已經(jīng)證實,L/D值越小,其最高工作溫度就越小,L/D值越大,其最高工作溫度就越大。比如說,直徑10×10的N35圓柱,L/D=1.0,其開路80度保溫2小時后開路磁通損失肯定小于5%,而直徑10×3的N35圓柱,L/D=0.3,其開路80度保溫2小時后開路磁通損失可能大于20%。
但是實際情況中,我們有很多成品磁鐵(磁鋼)實際上并不是圓柱形的,不管是做磁路組件的還是做永磁電機的朋友,你們訂購的永磁產(chǎn)品可能是方塊、瓦型、環(huán)形,甚至是其他異形的,還有不同的取向,這哪里來的L/D呢?所以,這里就要涉及另一個關(guān)鍵點:Pc值。Pc越大磁體工作點越高,越不容易被退磁。一般情況下對于一個孤立磁體取向長度相對越大Pc越大。因此Pc是永磁磁路設(shè)計中的一個重要的物理量。我們可以利用等效磁荷球原理估算特定形狀孤立磁體的單位磁導(dǎo)(Pc)。我們可以利用相應(yīng)的公式計算出方塊,瓦型,環(huán)形的Pc值,對比圓柱的Pc值,等量帶換出相應(yīng)的長徑比L/D值。比如一個30x25x12的方塊磁鋼,其Pc值約為1.065,與D10×4的圓柱磁鋼的Pc值1.073接近,因此,可以將這個方塊看成L/D=0.4的圓柱,有助于判斷其能否勝任對應(yīng)工作溫度。
在了解長徑比L/D和孤立磁體的單位磁導(dǎo)(Pc)的基本概念之后,我們現(xiàn)在來具體介紹磁鐵的耐溫實驗怎么做。
下圖是一組客戶來樣的檢驗記錄,客戶部知道其產(chǎn)品是什么性能的。我們?yōu)橛脩魴z測這些數(shù)據(jù),進行分析。
首先,我們量得樣品的尺寸是19*19*2.5,對應(yīng)的Pc值=0.26,對應(yīng)的L/D換算為0.12。
其次,通過表磁計算公式,逆向換算,在這個尺寸下(19*19*2.5)中心表磁為1300左右的剩磁大約是12kGs,對應(yīng)的牌號就是35.
接著,參考我們往期的實驗數(shù)據(jù)積累,L/D=0.11左右的磁鋼,100℃開路退磁5-10%,110℃開路退磁11-16%,對應(yīng)的差不多就是SH牌號。
通過以上老化實驗,我們可以大概知道產(chǎn)品的性能是什么牌號。有助于我們開發(fā)產(chǎn)品,找到合適的材料。反過來講,我們可以通過老化實驗,來驗證產(chǎn)品是否符合自己的需求,或者自己的產(chǎn)品性能是否過于耐溫過剩,有降本空間。
后續(xù)我們會再繼續(xù)討論如何使用公式計算L/D和Pc值,把能解決問題的方法分享給大家。
]]>飛輪儲能磁懸浮是一種利用磁力來支撐和旋轉(zhuǎn)飛輪的技術(shù),它可以減少機械摩擦,提高系統(tǒng)的效率和壽命。在這種系統(tǒng)中,飛輪通常被設(shè)計為高速旋轉(zhuǎn),以儲存和釋放能量。磁懸浮技術(shù)使得飛輪能夠在幾乎沒有摩擦的環(huán)境中旋轉(zhuǎn),從而減少能量損失并提高儲能效率。
設(shè)計磁懸浮組件的步驟通常包括:
磁懸浮組件的設(shè)計是一個復(fù)雜的過程,需要跨學(xué)科的知識,包括電磁學(xué)、控制理論、機械工程和材料科學(xué)。隨著技術(shù)的發(fā)展,磁懸浮飛輪儲能系統(tǒng)在電網(wǎng)調(diào)峰、不間斷電源(UPS)、電動汽車和軌道交通等領(lǐng)域的應(yīng)用越來越廣泛,它們能夠提供高效率、長壽命和低維護成本的解決方案。
永磁懸?。≒ermanent Magnet Suspension, PM)系統(tǒng)中常用的磁鐵是釹鐵硼永磁體,這些永磁體能夠產(chǎn)生穩(wěn)定的磁場,用于支撐和懸浮轉(zhuǎn)子或飛輪。
]]>磁力線是用來形象化描述磁場分布和方向的抽象概念,它們實際上是看不見的。磁力線是由磁場產(chǎn)生的假想線,用于幫助我們理解和可視化磁場的性質(zhì)。在物理學(xué)中,磁力線從磁鐵的北極出發(fā),進入南極,形成閉合的環(huán)路。磁力線的密度表示磁場的強度,磁力線的方向表示磁場的方向。
盡管磁力線本身是看不見的,但我們可以通過一些實驗和現(xiàn)象來間接觀察磁場的存在和分布。例如:
總之,磁力線是一種理論工具,用于幫助我們理解和描述磁場的特性,但它們本身并不是物理上可見的實體。
]]>采購磁鐵時,需要注意多個方面以確保所購買的磁鐵滿足特定的應(yīng)用需求和質(zhì)量標準。以下是一些關(guān)鍵的考慮因素:
通過仔細考慮這些因素,可以確保采購到適合特定應(yīng)用的高質(zhì)量磁鐵,并避免潛在的問題和額外的成本。
]]>通過遵循上述注意事項,可以有效地保護磁鐵,確保其在儲存和運輸過程中的安全性和性能穩(wěn)定性。
]]>通常涉及幾個關(guān)鍵參數(shù),這些參數(shù)可以從不同角度反映磁鐵的性能。以下是一些常用的衡量標準:
通過上述參數(shù)的綜合評估,可以全面衡量磁鐵的磁性能高低。在實際應(yīng)用中,根據(jù)不同的需求和使用環(huán)境,可能會側(cè)重于某些特定的性能指標。
]]>磁鐵的加工成本受到多種因素的影響,主要包括以下幾個方面:
企業(yè)在制定磁鐵的加工成本時,需要綜合考慮上述因素,并根據(jù)市場情況和自身條件進行合理調(diào)整。
]]>永磁材料的磁性在正常的工作條件下可以持續(xù)很長時間。永磁材料,如釹鐵硼(NdFeB)、鋁鎳鈷(Alnico)和燒結(jié)釤鈷(SmCo)等,通常設(shè)計用于長時間保持其磁性能。
永磁材料的磁性能可能會隨著時間而退化,這通常是由于以下因素造成的:
一般情況下,永磁材料的磁性能可以持續(xù)數(shù)十年,具體取決于使用條件和環(huán)境因素。為了延長永磁材料的壽命和保持其磁性能,應(yīng)該避免高溫、機械損傷、磁場飽和和化學(xué)腐蝕。
]]>稀土(Rare Earth Elements,REE)是指元素周期表中鑭系元素(從鑭La到镥Lu)以及與鑭系元素性質(zhì)相似的釔和鈧共17種元素。稀土元素因其含量相對稀少而得名,它們在現(xiàn)代工業(yè)和科技中具有重要的應(yīng)用價值。
稀土元素廣泛應(yīng)用于各種高科技領(lǐng)域,包括:
稀土資源的獲取和加工對全球經(jīng)濟和技術(shù)發(fā)展具有重要影響,但由于其稀有性和環(huán)境影響,稀土的開采和處理受到國際社會的廣泛關(guān)注。
稀土的開采是指從礦石中提取稀土元素的過程。稀土元素通常與其他元素共生,如鈰、鑭、釹、鐠等,這些元素在自然界中往往以氧化物形態(tài)存在,與硅酸鹽、碳酸鹽等礦物共生。稀土的開采和加工是一個復(fù)雜的過程,通常包括以下幾個步驟:
稀土的開采和加工過程中需要注意環(huán)境保護,因為稀土的開采和冶煉過程可能會產(chǎn)生重金屬污染和化學(xué)廢物。因此,各國政府通常會對稀土的開采和加工活動進行嚴格的監(jiān)管,以確保環(huán)境安全和可持續(xù)發(fā)展。
]]>永磁材料和軟磁材料是磁性材料的兩大類,它們在磁化后的磁性能和應(yīng)用上有著顯著的區(qū)別。
永磁材料(Permanent Magnets):
軟磁材料(Soft Magnetic Materials):
兩者的區(qū)別主要在于磁化后的磁性保留情況和磁性能的差異,這些差異決定了它們在各種應(yīng)用中的使用。
永磁材料和軟磁材料可以組合在一起制成各種磁鐵組件,這些組件在電子和電氣設(shè)備中發(fā)揮著關(guān)鍵作用。以下是一些常見的由永磁材料和軟磁材料組成的組件:
這些組件的性能取決于永磁材料和軟磁材料的特性,以及它們的組合方式和設(shè)計。通過選擇合適的材料和設(shè)計,可以制造出性能優(yōu)良、效率高、功耗低的電磁設(shè)備。
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