稀土永磁材料充磁機(jī)
葉有福 （浙江象山丹城半島天線廠）
1 大型電容組合式充磁原理及特點(diǎn)
大型電容組合式充磁是利用升壓整流器對(duì)高壓脈沖電容組進(jìn)行充電，用多個(gè)可控硅半并聯(lián)放電而充磁。由這種方法建立的脈沖場(chǎng)，既可以在較大孔徑的線圈內(nèi)(q)120mm×200mm)得到高于7164ka/m的磁化場(chǎng)強(qiáng)，又可以在直導(dǎo)線周圍20mm產(chǎn)生高于5572kajm的磁化場(chǎng)強(qiáng)，并且可防止充磁頭的過熱損壞，使充磁頭的制造大為簡(jiǎn)化。
大型電容組合式充磁放電回路的開關(guān)元件選用具有單向?qū)щ娦缘目煽毓�，用半并�?lián)的方式連接。這里的所謂“半并聯(lián)”，就是可控硅元件不并聯(lián)，而充磁是并聯(lián)。這樣，不管充磁頭參數(shù)如何，均能使大型電容組在短時(shí)間內(nèi)向充磁頭單向放電而實(shí)現(xiàn)充磁。由于可控硅多只半并聯(lián)使用，可控硅的特殊參數(shù)（如電流上升率、電流****值）就容易實(shí)現(xiàn)，并且充磁總能量可任意增減，即可充任何磁體。
2充磁線圈的溫升計(jì)算
充磁線圈在工作過程中，承受著高電壓和強(qiáng)電流的沖擊。若充磁線圈設(shè)計(jì)不當(dāng)，則會(huì)因受熱和電動(dòng)力的沖擊而破壞。在充磁線圈繞制工藝中采取一定措施后，充磁線圈還是能保證正常工作的。這里主要說明溫升計(jì)算。根據(jù)有關(guān)電器短路時(shí)導(dǎo)線熱計(jì)算公式，演變后得如下計(jì)算的簡(jiǎn)化公式：
式中 imax——放電電流峰值，a
t——放電電流到峰值的時(shí)間，s
s——充磁線圈導(dǎo)線截面積，mm
溫升計(jì)算值在不同工作狀態(tài)時(shí)分別不得超過15℃（連續(xù)使用）和90℃（試驗(yàn)性斷續(xù)使用），否則要用強(qiáng)制冷卻方法或另行設(shè)計(jì)。
3充磁頭的磁場(chǎng)強(qiáng)度計(jì)算
3.1多層密繞螺線圈內(nèi)的中心點(diǎn)磁場(chǎng)強(qiáng)度
根據(jù)《電磁學(xué)》有關(guān)磁感應(yīng)強(qiáng)度公擊得磁場(chǎng)強(qiáng)度公式：
式中，i一放電電流，a
n-線圈總匝數(shù)
r1——線圈內(nèi)半徑，mn
r2一一線圈外半徑，mm
l一一線圈長(zhǎng)度，mm
3.2直導(dǎo)線周圍磁場(chǎng)強(qiáng)度
h=2i/r
式中i-——導(dǎo)線電流，a
r——距導(dǎo)線軸心的距離，mm
4舉例
已知：電容充電電壓u=5kv，電容總?cè)萘縞 =0.01292f，充磁線圈內(nèi)半徑r1=60mm，外半徑r2=85mm，線圈長(zhǎng)度l=200mm，線圈總匝數(shù)n=144，導(dǎo)線截面積s=23，6 mm2。
計(jì)算：
a．線圈平均直徑d=r1+r2=60+85=145mm
b．線圈電阻
c．線圈電感量
d。放電電流****值計(jì)算
5結(jié)語(yǔ)
隨著稀土永磁材料的發(fā)展，對(duì)充磁設(shè)備的要求越來越高。釹鐵硼等材料的生產(chǎn)正向著越高矯頑力和特大尺寸兩個(gè)方向發(fā)展，充磁困難。本文提出的充磁原理而實(shí)現(xiàn)的充磁機(jī)，能有效解決充磁困難，對(duì)高性能磁鋼多極充磁也非常適用。
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