表磁是否可以計算？ 如果可以那么該如何計算？
2024-03-29 17:31 雷恩創(chuàng )智
表磁是磁鋼成品的一項重要技術(shù)指標，顧名思義就是表面的磁感應強度，行業(yè)有時(shí)也會(huì )通俗的稱(chēng)為表面的磁場(chǎng)強度，即表場(chǎng)。對于需要使用空間磁場(chǎng)的應用領(lǐng)域，通常會(huì )將表磁或者某個(gè)指定點(diǎn)的磁感應強度值作為一項重要的技術(shù)要求，這里先要明確的是表磁是有方向的，我們通常說(shuō)的是與磁極面垂直的表磁數值。
表磁是否可以計算？
如果可以那么該如何計算？
這是大家都比較關(guān)心的問(wèn)題。網(wǎng)上能找到一些計算公式，很多磁材生產(chǎn)廠(chǎng)家的網(wǎng)站也有相應的計算程序方便大家計算。但是用過(guò)的人都能發(fā)現，這些公式或工具只能計算圓柱形和長(cháng)方形的磁鐵表磁，而且是計算中心表磁，其他形狀是否難以計算？最高表磁是否也難以計算？是的，表磁的準確計算確實(shí)非常難，也非常復雜，對于圓柱形和長(cháng)方形磁體，我們默認磁場(chǎng)分布是理想的且對稱(chēng)的，中心表磁是默認理想的垂直于磁極面，氣隙中的磁導率和磁鐵的磁導率相等且都等于1.0，基于以上條件，才會(huì )有相對簡(jiǎn)單的計算方法，可參考TDK的計算公式：
基于以上公式可做成Excel計算器來(lái)方便計算，這也是很多網(wǎng)站計算程序的公式來(lái)源，但是實(shí)際的計算中大家會(huì )發(fā)現計算的結果準確度似乎不夠，有些產(chǎn)品計算值和實(shí)測值相差非常大，以N50 D10*10mm的磁體為例，用高斯計貼著(zhù)磁極面的中心位置測量，我們認為探頭與磁鐵貼緊并無(wú)氣隙，且排除測量?jì)x器的誤差，按公式計算的Br取14kGs，那么中心表磁應該是6261Gs，但實(shí)際上不管你怎么測量，都不可能達到這個(gè)值，甚至你用N54都不可能達到這個(gè)值，這是什么問(wèn)題呢？難道TDK的公式也不準確嗎？
要分析以上問(wèn)題我們就要去理解公式建立的基準是什么，不能單純的拿來(lái)主義。首先公式中X是計算點(diǎn)到磁鐵表面的距離，雖然我們測量時(shí)都是探頭直接貼著(zhù)磁鐵表面，但是高斯計探頭本身并不會(huì )讓霍爾芯片裸露在外，都有一層保護殼，像行業(yè)用的非常多的日本的KANETEC高斯計，探頭的霍爾芯片是有一層大約0.2mm的透明保護殼，另外大家測量多了也會(huì )發(fā)現，黑片和成品的表磁是有差異的，為什么呢，就是因為成品表面鍍層的影響，像鎳銅鎳鍍層，一般單邊厚度0.02mm，加上鎳本身是導磁材料，會(huì )對磁場(chǎng)造成屏蔽，所以鍍層也會(huì )造成測量值的降低。再者，我們一直強調的高斯計測量的表磁不是理想的一個(gè)點(diǎn)，而是一個(gè)小區域，而且實(shí)際的磁鐵取向度和均勻性也不可能達到完美，所以基于以上條件限制和大量的實(shí)際經(jīng)驗，X需要額外的補償0.4-0.5mm為佳，Pc值在3以下，補償0.5mm，Pc值在3以上，補償0.4mm。
以上是對X值的補償進(jìn)行了說(shuō)明，還有一個(gè)更重要的點(diǎn)是，公式成立的原則是磁鐵和氣隙的磁導率都等于1.0，我們知道空氣的磁導率是1.000065，非常接近1.0，但是磁鐵的磁導率就沒(méi)這么理想了，實(shí)際上能達到1.02已經(jīng)是非常好的數值，N系列和M系列的釹鐵硼磁體大多要超過(guò)1.05，有的甚至達到1.1，為什么磁導率會(huì )影響測試數據呢，我們還是要回歸到退磁曲線(xiàn)來(lái)分析理解：
由退磁曲線(xiàn)圖可以看出，處于開(kāi)路狀態(tài)的磁鐵，其實(shí)際的剩磁值不是理想的Br值，而是要比Br低，我們稱(chēng)之為本質(zhì)磁通密度Bdi，其原因就是藍色的J-H退磁曲線(xiàn)初始狀態(tài)不是理想的平行于X軸，而是傾斜狀態(tài)，這樣Br數值上一定會(huì )大于Hcb，回復磁導率μrec=Br/Hcb就不可能是1.0。還有種情況是B-H線(xiàn)出現拐點(diǎn)，而磁鐵的工作點(diǎn)處于拐點(diǎn)以下，這樣實(shí)際的Bdi就會(huì )比Br低很多，這樣計算的結果就會(huì )偏離實(shí)際值較多，如下圖，這也解釋了為什么N54 20*10*1mm磁體實(shí)際的中心表磁不僅遠遠低于理論計算值，而且還非常不穩定的原因。
結合以上，將公式中的Br修正為Bdi，X適當補償會(huì )是比較準確的計算公式，但是實(shí)際情況Bdi也是比較難計算的，**的方法是根據真實(shí)的退磁曲線(xiàn)和Pc值從圖上來(lái)計算，但是這樣也比較繁瑣，建議大家按如下思路來(lái)計算：
1、首先工作點(diǎn)必須要在B-H退磁曲線(xiàn)拐點(diǎn)以上并保留適當余量，這樣特別要注意磁能積45以上的N料，Pc小于0.6的薄片，如果在拐點(diǎn)以下意味著(zhù)磁性是不穩定的，即使從曲線(xiàn)上推算Bdi來(lái)算中心表磁波動(dòng)也會(huì )很大，必須要提高Hcj以維持工作點(diǎn)在拐點(diǎn)以下或者BH線(xiàn)不出現拐點(diǎn)。
2、在**點(diǎn)能滿(mǎn)足的前提下，Bdi=Br?(Pc+1)/(μrec+Pc) ，μrec根據實(shí)際值來(lái)定，一般N40以下為1.08-1.1，N40及以上為1.06-1.08，M檔為1.05-1.06，H檔為1.04，其他為1.03。
最終圓柱形（或趨近圓柱形）和長(cháng)方形（或趨近長(cháng)方形）的中心表磁的計算公式分別是：
注意：以上公式只適用于退磁曲線(xiàn)是線(xiàn)性的永磁體，如釹鐵硼、釤鈷、鐵氧體，對于退磁曲線(xiàn)是非線(xiàn)性的永磁體，如鋁鎳鈷、鐵鉻鈷以及各種軟磁材料，不適合用此方法計算表磁，另外斜取向的磁鐵磁化方向與磁極平面不垂直，也不能適用。
聲明：此篇為雷恩創(chuàng )智強磁制造（深圳）有限公司原創(chuàng )文章，轉載請標明出處鏈接： http://www.dinkey-group.com.cn/sys-nd/979.html
熱門(mén)文章
.
（全天24小時(shí)服務(wù)）
Ren Chuangzhi
聯(lián)系我們
中國.深圳.東莞
China. Shenzhen. Dongguan
業(yè)務(wù)咨詢(xún)：
186-8112-9686【鄭萍】
聯(lián)系郵箱：
citie-z@foxmail.com
工程咨詢(xún)：
136-2000-0150【龐東】
聯(lián)系郵箱：
citie-z@foxmail.com
工作時(shí)間：
周一到周六09:00-18:00
更多解決方案
掃碼關(guān)注
...................................................................................................................................................................................................................................................................................
歡迎來(lái)電咨詢(xún),根據圖詳情介紹,免費提供樣品....
跟我們合作可以解決 產(chǎn)品磁力不夠，價(jià)格不穩定，交期跟不上，產(chǎn)品質(zhì)量不解決，售后服務(wù)不積極諸多難題