稀土永磁材料充磁機
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
大型電容組合式充磁是利用升壓整流器對高壓脈沖電容組進行充電,用多個可控硅半并聯放電而充磁。由這種方法建立的脈沖場,既可以在較大孔徑的線圈內(q)120mm×200mm)得到高于7164ka/m的磁化場強,又可以在直導線周圍20mm產生高于5572kajm的磁化場強,并且可防止充磁頭的過熱損壞,使充磁頭的制造大為簡化。
大型電容組合式充磁放電回路的開關元件選用具有單向導電性的可控硅,用半并聯的方式連接。這里的所謂“半并聯”,就是可控硅元件不并聯,而充磁是并聯。這樣,不管充磁頭參數如何,均能使大型電容組在短時間內向充磁頭單向放電而實現充磁。由于可控硅多只半并聯使用,可控硅的特殊參數(如電流上升率、電流****值)就容易實現,并且充磁總能量可任意增減,即可充任何磁體。
2充磁線圈的溫升計算
充磁線圈在工作過程中,承受著高電壓和強電流的沖擊。若充磁線圈設計不當,則會因受熱和電動力的沖擊而破壞。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算。根據有關電器短路時導線熱計算公式,演變后得如下計算的簡化公式:
式中 imax——放電電流峰值,a
t——放電電流到峰值的時間,s
s——充磁線圈導線截面積,mm
溫升計算值在不同工作狀態時分別不得超過15℃(連續使用)和90℃(試驗性斷續使用),否則要用強制冷卻方法或另行設計。
3充磁頭的磁場強度計算
3.1多層密繞螺線圈內的中心點磁場強度
根據《電磁學》有關磁感應強度公擊得磁場強度公式:
式中,i一放電電流,a
n-線圈總匝數
r1——線圈內半徑,mn
r2一一線圈外半徑,mm
l一一線圈長度,mm
3.2直導線周圍磁場強度
h=2i/r
式中i-——導線電流,a
r——距導線軸心的距離,mm
4舉例
已知:電容充電電壓u=5kv,電容總容量c =0.01292f,充磁線圈內半徑r1=60mm,外半徑r2=85mm,線圈長度l=200mm,線圈總匝數n=144,導線截面積s=23,6 mm2。
計算:
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****值計算
5結語
隨著稀土永磁材料的發展,對充磁設備的要求越來越高。釹鐵硼等材料的生產正向著越高矯頑力和特大尺寸兩個方向發展,充磁困難。本文提出的充磁原理而實現的充磁機,能有效解決充磁困難,對高性能磁鋼多極充磁也非常適用。
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