多极环形永磁体的应用与进展
超强磁场的制备与应用
超强磁场的制备与应用人类对于超强磁场的研究可以追溯到上世纪50年代初期，当时科学家们对于如何制造更高的磁场进行了广泛的讨论，但是由于技术受限和材料的问题，一直无法达到足够的强度。
然而随着技术的不断进步，现在已经有了一系列的超强磁场制备方法以及众多的实际应用。
一、超导磁体制备超强磁场的方法超导磁体是一种由超导材料制成的一种磁体，该材料在极低温下（通常在4.2K以下）处于超导状态，具有无电阻和强磁性的特性。
制备超导磁体涉及超导材料、绕线、冷却系统等方面的技术，其中最具代表性的是NbTi超导材料和以直径几微米的超细铜线绕制的磁体。
这种制备超强磁场的方法可以在科学技术的各个领域中得到应用。
例如，在核磁共振成像（MRI）中就需要用到超导磁体制造的超强磁场。
MRI是一种重要的医学检测工具，可以用来观察人体内部的各种组织。
而制备超强磁场的超导磁体正是MRI技术中所必须的部分，它可以使得扫描出的图像更加清晰，更加准确。
此外，超导磁体还可以被用来制造强磁场比传统方法更加高效的MRI设备、高能物理和化学器件、磁功率机器等科学研究装置。
二、永磁体制备超强磁场的方法永磁体是一种具有恒定磁化强度的材料，它通常由铁、镍、钴等材料制成。
虽然永磁体本身并不是超强磁场的制备方法，但是在现代科技中，永磁体却被广泛应用于制造磁体。
在制备超强磁场的应用中，永磁体作为一种磁场源可以用来产生非常强的磁场。
例如，永磁环中心的磁场可以高达几千高斯，甚至更高，如此强的磁场可以让永磁体在实际使用中大显身手。
永磁体制备超强磁场的方法，常见的有开槽技术，集成磁路技术等。
这些方法通过对永磁体的设计、制造进行优化从而获得更高的磁场。
此外，在医疗、电子、核能实验装置等领域的应用中，永磁体也得到了广泛运用。
三、磁压缩制备超强磁场的方法磁压缩涉及到对电流施加脉冲，从而能够在电流中产生瞬间极大的磁场。
这种方法通常用于实验室环境中，例如，核聚变和高能物理实验，可以制造短暂的超强磁场。
永磁电机简介、分析和科学应用
永磁电机的介绍、分析与应用一、永磁电机的发展及应用永磁电机是由永磁体建立励磁磁场,从而实现机电能量转换的装置，它与电励磁同步电机一样以同步速旋转，亦称永磁同步电机。
永磁同步电机，特别是稀土永磁同步电机与电励磁同步电机相比,具有结构紧凑、体积小、重量轻等特点，且永磁电机的尺寸和结构形式灵活多样，可以拓扑出很多种结构形式.由于永磁电机取消了电励磁系统，从而提高了电机效率，使得电机结构简化,运行可靠。
永磁电机的发展是与永磁材料的发展密切相关的。
早在1821年法拉第发明世界上第一台电机模型，他就利用了天然永磁磁铁建立磁场,给放在磁场中的导线通以直流电,导线能够绕着永磁磁铁不停旋转,这可以说是永磁电机的雏形.1８３1年法拉第在发现电磁感应现象之后不久，利用电磁感应原理发明了世界上第一台真正意义上的电机－法拉第圆盘发电机，其结构是将紫铜圆盘放置在蹄形永磁体的磁场中，圆盘的边缘和圆心处各与一个电刷紧贴，用导线把电刷和电流表连接起来,当转动圆盘中心处固定的摇柄时,电流表的指针偏向一边，电路中产生了持续的电流.同年夏天，亨利对法拉第的电机模型进行了改进，制成了一个简单的永磁振荡电动机模型。
１８32年斯特金发明了换向器，并对亨利的振荡电动机进行了改进，制作了世界上第一台能产生连续运动的旋转电动机。
同年，法国人皮克希发明了一台永磁交流发电机.以上电机均是采用永久磁铁建立磁场的，由于当时永久磁铁是用磁性能很低的天然磁铁矿石做成的，造成电机体积庞大、性能较差。
１84５年英国的惠斯通用电磁铁代替永久磁铁,并于185７年发明了自励电励磁发电机，开创了电励磁方式的新纪元。
由于电励磁方式能在电机中产生足够强的磁场，使电机体积小、重量轻、性能优良,在随后的70多年内，电励磁电机理论和技术得到了迅猛发展，而永磁励磁方式在电机中的应用则较少.20世纪中期,随着铝镍钻和铁氧体永磁材料的出现以及性能的不断提高，各种微型永磁电机不断出现，在工农业生产、日常生活、军事工业中都得到了应用。
永磁同步电机原理及其应用
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5
永磁同步电机相比交流异步电机优势
2、功率因数高：
由于永磁同步电机在设计时，其功率因数可以调节，甚至可以设计成功率 因数等于1，且与电机极数无关。而异步电机随着极数的增加，由于异步电 机本身的励磁特点，必然导致功率因数越来越低，如极数为8极电机，其功 率因数通常为0.85左右，极数越多，相应功率因数越低。即使是功率因数最 高的2极电机，其功率因数也难以达到0.95。电机的功率因数高有以下几个好 处：
这样导致在实际运行的电机90%以上是工作在额定功率的70%以下，特别
是在驱动风机或泵类负载，这样就导致电机通常工作在轻载区。对异步电
机来讲，其在轻载时效率很低，而永磁同步电机在轻载区，仍能保持较高
的效率，其效率要高于异步电机2可0编%辑以pp上t 。
4
永磁同步电机相比交流异步电机优势
c、由于永磁同步电机功率因数高，这样相比异步电机其电机电流更小，相应 地电机的定子铜耗更小，效率也更高。
发展永磁同步电机介绍
一、发展永磁同步电机意义； 二、永磁同步电机基本原理、 三、永磁同步电机相比异步电机的优势； 四、永磁同步电机应用案例； 五、永磁同步电机应用前景；
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1
发展永磁同步电机的意义
我国电动机保有量大，消耗电能大，设备老化，效率较低。
永磁同步电动机(PMSM)具有体积小、效率高、功率因数高、起 动力矩大、力能指标好、温升低等特点。
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永磁铁氧体多极磁环磁场取向和充磁系统研究
２ 生 产 工 艺 研 究
２１成型 用料 的 制备 ．
球磨 。主 原材 料 选用 北矿 院标 号 Ｙ３ＨＢ预烧 ０ 结 粉 料 。用 滚 动 球 磨 机 对 粉 料 进 行 二 次 球 磨 ，
（ １ ｍｍ、（５ ２５ ） ２ ｍｍ 轴 承 钢 球各 半 ，钢 球与 配 料重量 ） 比 ５： 。球 磨 料配 置 按粉 料 ： ： 脂 酸钡 润滑 １ 水 硬
维普资讯
永磁 铁氧体 多极磁环磁 场取 向和 充磁 系统研 究
蒋芳芳 ，郑 颖
（ ．南京铁道职业技术学院，江苏南京 ２０ １； １ １０ ５ ２ ．中国电子科技集团公司 第 ２ 研 究所 磁性材料厂，江苏南京 ２ ０ ０ ） ８ １０ ７
摘 要 ：在传 统的干压成型 永磁 铁氧体生产工 艺基础 上，研究 了采用永磁体 产生径向取 向多极磁场和 多极
后者的三分之一； 仅需一道注塑工序 ， 在制造工艺
上 ，又 比后 者相 对 简单 ；且 不 存在 后 者 电阻率低 、
长期 使 用 后 易 生 锈 和磁 块 脱落 问题 ， 电机 使 用 安 全 ，寿命 长 。用 永磁 铁氧 体 多极 磁 环取代 钕 铁硼 磁 体 ，可大 幅度 降低 整机 成 本 。 我 们 的 改进 主 要 体 现 在 多极 永磁 磁 场 干 压 极脉冲 充磁 夹具具体的技术环节 。该方法相对 独特 易行 ，能在
生产 中广泛应 用。
关键词 ：永磁铁氧体 ；多极磁 环；径向取 向 多极磁 场；多极 充磁
中图分类号 ：Ｔ ７ ； Ｍ１ Ｍ２ ７ Ｔ ４
文献标识码 ：Ｂ
文章编号： ０ １３ ３ （０ ６０ ．０ ７０ １ ０ —８ ０２ ０ ）３０ ５ ．２
磁力技术应用与展望
。
自从法国 &:6 公司和德国 ;2<)’= 公司首次应用磁 轴承设计开发了一种装有磁轴承的导向飞轮以来， 磁 力悬浮轴承在人造卫星飞轮、 图像显示装置系统空间 技术、 真空及超净室技术、 机床用磁力轴承系统机械加 工技术、 旋转光学镜主轴、 旋转阳极 > 射线管、 中子分 选器等轻工业技术、 航海技术、 机器人技术等方面都得 到了广泛应用。 磁力悬浮减振器 ?） 磁力悬浮减振器的弹性介 质是磁场， 它由 ! 块同极相对的高强度永久磁铁产生。 两磁铁 同极间的斥 力随着两 磁极间距 离的减 少而变 大。 两孤立的磁铁同极相对放置时， 其间的磁力较为单 一 "@$。 在此磁铁周围设置聚磁磁铁后， 由于 A 极的同极 相斥作用 B 原两磁铁间的磁力线被压缩、 聚拢， 磁力线 密度比以前的磁力线密度大， 在原磁铁的间距不变时， 原磁铁间的排斥力增大， 这就是聚磁原理在减振器中 的应用。 原磁铁可采用 A) C D2 C E 系磁铁制成， 聚磁 磁铁可采用廉价的铁氧体等磁性材料制成。 采用聚磁 技术不仅可以加大原磁铁间的斥力， 而且更能充分利 用较贵重原磁铁的磁力资源， 降低了制造成本。 可以通 过调整聚磁磁铁与原磁铁间的水平距离来控制弹簧的 软硬， 控制减振器刚度特性的变化。 零件加工用磁浮工作台 #） 日本东京大 FGG? 年， 学与东芝公司共同研制的磁浮式加工用工作台颇具特 色， 可进行精确定位， 能应用于微细加工领域。 该工作 台利用电磁铁的吸引力以非接触方式支承工作台， 通
。
磁力轴承的优越性能有： 容许转子达到很高的转 速； 轴承功耗小； 转子与定子之间可实现无摩擦的相对 运动， 维护成本低， 寿命长； 轴承无需润滑， 对环境的污 染小， 轴承工作工况好； 轴承的动力学参数 （ 如刚度、 阻 尼等 ） 可以通过调节控制器参数方便地进行调节， 回转 精度可以达到 !% 级或更高， 刚度可以根据实际要求 来设计； 可以从控制系统直接获得运行信息， 便于实现 运行状态的监测； 可以作为振动阻尼器和振动发生器， 通过有意激励来测试未知转子的系统性。 控制是磁力轴承系统的关键， &’()* 等人研究了磁 力轴承的神经网络控制方法 " + $ ， ,-(. 研究了磁力轴承 的模糊控制方法 " / $ ， 012( 和 324’5 用模糊控制律来调 节 678 控制中的微分反馈环节
直驱电机转子磁钢与磁环的装配方式_概述说明以及解释
直驱电机转子磁钢与磁环的装配方式概述说明以及解释1. 引言1.1 概述直驱电机转子磁钢与磁环的装配方式是直驱电机设计中的重要部分。
它涉及到转子的性能、效率和可靠性等关键因素。
转子磁钢与磁环的装配方式直接影响到电机的工作效果以及整体性能表现。
1.2 文章结构本文主要从直驱电机转子磁钢的装配方式、直驱电机磁环的装配方式以及转子磁钢与磁环配对要点三个方面进行详细介绍与说明。
在第二部分，我们将着重探讨直驱电机转子磁钢的装配方式，包括传统粘合法、压力安装法和斜度成形安装法等不同的装配方法。
然后，我们将在第三部分中详细介绍直驱电机磁环的装配方式，包括内径匹配法、预制结构组件法和全焊接法等多种不同方法。
最后，在第四部分中，我们将讨论转子磁钢与磁环之间的关键问题以及相应的解决方案。
1.3 目的本文旨在提供一个全面而详尽的概述，以帮助读者更好地理解直驱电机转子磁钢与磁环的装配方式。
通过对不同的装配方法和配对要点的介绍，读者将能够更好地选择合适的装配方式，并了解如何解决可能出现的问题。
在接下来的章节中，我们将提供详细的说明、分析和总结，以期望读者可以从中获取所需信息，并应用到实际工程设计中，以提高直驱电机的性能和可靠性。
2. 正文：2.1 直驱电机转子磁钢的装配方式直驱电机转子磁钢的装配方式是指将磁钢安装到电机转子上的方法。
根据不同的电机设计和应用需求，直驱电机转子磁钢的装配方式有多种选择。
常见的直驱电机转子磁钢装配方式包括：1. 方形完全磁铁极片装配：这种装配方式将方形的完全磁铁极片固定在转子上，通常通过螺栓或胶水进行固定。
该方法适用于直流无刷电机和某些外转子式交流电机，具有较高的稳定性和可靠性。
2. 双头柱形磁体装配：该方式使用两个柱形永磁体组成一个完整的磁极对。
这种装配方式广泛应用于无刷直流电机中，并且可以实现较高的输出扭矩和功率密度。
3. 外内嵌套式圆环式永磁体：这种装配方式利用外部和内部圆环式永磁体来形成交叉型或纵横型永磁分布。
基于Ansoft Maxwell的目标磁异常仿真及探测研究
基于Ansoft Maxwell的目标磁异常仿真及探测研究摘要：针对二战遗留下来的地雷、炸弹等未爆炸物的探测需求，开展了铁磁性目标磁异常仿真及探测研究，基于Ansoft Maxwell三维数值有限元分析软件，建立了磁目标仿真模型，研究了磁目标的静态磁场分布，对比分析了沿地磁场方向目标磁异常情况，为磁目标探测提供理论计算依据，最后通过实际测量值与仿真计算进行对比分析。
为磁探测、磁成像等提供理论依据。
引言：地下掩埋目标（如地雷）具有良好的隐藏性，致使难以被探测。
铁磁性目标在地磁场的环境下受到磁化会使地磁场发生畸变，进而引起磁信号异常，根据磁异常现象可以对磁性物体实施探测和定位，这一研究方法被称为磁异常信号探测技术（Magnetic Anomaly Detection，MAD）。
磁异常信号探测技术具有反应速度快、可靠性髙等特点受到各军事强国的重视，得到广泛的应用。
它是基于电磁现象的机制，由安装在移动载体上的磁探仪对磁性物体的磁场进行探测，并对磁性物体的磁信号实现对应的信号数据计算，得出被测物体的姿态、磁矩等磁特性，来完成对磁性物体的远距离探潜。
目前，随着对地磁现象和磁异常信号分析的水平不断发展和提高，磁传感器技术水平和精度的不断增强，磁异常探测技术已广泛应用于航空磁探、地质勘探、地磁导航等诸多领域，并且得到了很大的发展。
由于磁异常探测研究中，开展实物实验成本较大，国内多采用模拟仿真的方式对磁场进行计算。
有限元方法（Finte Element Method），可用于求解和分析静态磁场、动态磁场、结构稳定性等各种问题，是分析电磁场常用的一种计算方法。
有限元对研究对象的几何形状、材料性质、边界条件的适应性很强，能够计算不同材料和形状永磁体的场强。
R Engel-Herberta基于等效磁荷的方法，求得了均匀充磁的长方体永磁体空间磁场的数学解析式，并验证了解析方法和有限元分析法具有相同的建模效果。
宋浩利用Comsol软件给出了相对放置的永磁体，具有磁回路结构的磁极，环形磁体的磁场分布图，为静磁场的设计提供了理论依据。
永磁体的磁路结构
永磁体的磁路结构永磁体是一种能够产生持久磁场的材料，常见的永磁体有钕铁硼和钴钁磁体等。
在永磁体的研制过程中，磁路结构的设计是至关重要的一环。
本文将探讨永磁体的磁路结构与其性能之间的关系，并介绍一些常见的磁路结构设计。
1. 磁路结构的作用永磁体的磁路结构决定了磁场的分布和强度。
一个良好设计的磁路结构能够提高永磁体的磁化强度和磁场稳定性，并减小磁场的漏磁。
这对于提高永磁体的磁能密度和磁场制导能力具有重要意义。
2. 磁路结构的要求一个符合要求的磁路结构应具备以下特点：（1）低磁场漏磁：磁场的漏磁会导致能量的损失和磁场的不稳定。
因此，磁路结构的设计需要尽量减小磁场的漏磁，提高磁能的利用率。
（2）高磁化强度：磁化强度是永磁体的重要指标之一，它决定了永磁体在外加磁场下的磁化程度。
良好的磁路结构能够提高磁化强度，使永磁体具有更强的磁性能。
（3）磁场均匀性：磁场均匀性是永磁体在不同位置磁感应强度的一致性程度。
一个磁场均匀的磁路结构能够保证永磁体在不同位置具有相似的磁感应强度，提高磁场的稳定性。
3. 常见的磁路结构设计（1）轮辐式磁路结构：轮辐式磁路结构由多个弧形磁体组成，磁体之间相互连接形成一个闭合的磁路。
这种结构具有良好的磁场集中性和磁化强度，可用于制作较小尺寸的永磁体。
（2）径向多极磁路结构：径向多极磁路结构由多个相间分布的磁极组成，磁场呈径向排列。
这种结构能够提供较大的磁场均匀性和较高的磁化强度，适用于制造大尺寸和高性能的永磁体。
（3）平板式磁路结构：平板式磁路结构由多个平行排列的磁体组成，这些磁体之间通过磁回路连接。
这种结构具有较高的磁场集中性和磁场稳定性，广泛应用于各种永磁体制造中。
4. 磁路结构优化方法在永磁体的研制过程中，为了满足不同的应用需求，磁路结构的优化是必不可少的。
常见的磁路结构优化方法包括材料选择、形状设计和磁路特性的仿真分析等。
通过优化磁路结构，可以进一步提高永磁体的性能和稳定性。
结论磁路结构是永磁体性能的关键因素之一。
空压机电机性能与损耗数值计算研究
Internal Combustion Engine &Parts0引言空气压缩机是一种用于压缩气体的设备，其电机有感应电机、无刷直流电机、高速永磁电机等，而高速永磁电机的利用率比高速感应电机的更好，所以对于永磁电机的研究比较广泛[4-7]。
Bailey C 等[1]阐述了一台功率为8mW ，转速为15000rpm ，用于压缩机的高速永磁电机在石化行业的应用。
该电机定子采用低损耗硅钢片，转子轴承采用主动磁力轴承和滚动轴承，并采用转子动力学原理分别对两种不同类型的轴承进行了比较。
Soong 等[2]对一台用于离心式压缩机的高速高效感应电机进行了电磁和机械设计，并对3种不同类型的电机（开关磁阻电机，永磁同步电机，感应电机）的电磁特性、损耗、机械特性进行了比较。
Jang SM 等[3]介绍了一个高速、高功率密度直流无刷电机，功率为50kW ，70wrpm 级离心压缩机的设计和分析。
用理论分析方法对高速电机的结构设计准则和功率损耗进行分析，并用有限元法对结果进行了验证。
针对这款额定功率功率为10kW ，额定转速为100krpm 的空气压缩机，本文对它所适用的电机进行设计和分析。
首先应该选择电机材料并计算出性能参数和结构尺寸参数，对转速与电流、效率以及力矩的性能曲线来分析所选择的电机设计参数，同时利用有限元分析电机的定转子损耗。
最后通过分析转子护套材料、以及转子与护套间过盈量的应力，来达到减小电机内部损耗，提高电机性能的目的。
1材料与方法1.1材料的选择电机定子是电机中重要部分，主要是定子铁芯、定子绕组和机座三部分组成。
主要是给电机产生旋转磁场。
在本文中定子材料选用厚度0.2mm ，特殊用途的无取向电工钢，型号为20WTG1500。
在1.0T 和400Hz 下，损耗分别小于9.0W/kg 和15W/kg 。
饱和磁感不小于1.4T ，叠装系数为92%。
1.2电机结构设计定子绕组结构采用24槽结构，绕组连接方式为双层短距星形连接，每相匝数为24。
别克新君威维修手册2009 214
在一个典型的动力转向系统中，动力转向泵产生液 压，促使油液经过压力软管流到转向机阀总成中。 转
动 力 转 向 15-27
向机阀总成调节油液进入左侧和右侧腔室中，促使车 辆向左和向右转。
• 安装在仪表板前端 • 安装在内侧翼子板 • 安装在发动机托架上
动力转向机有以下 2 种基本类型：
• 循环球式转向系统 • 齿轮齿条式转向系统
在循环球式转向系统中，用一个蜗轮将方向盘的运动 转变成齿扇轴的运动。 实际上，由一个连接在齿扇轴 底部的转向垂臂移动一个转向横拉杆，同时由一个中 间拉杆移动另一个转向横拉杆。
可变助力控制模块在串行总线上通信。
可变助力控制模块可以检测到执行器中的故障。 检测 到的任何故障都会导致系统电流跳至 0 安。 方向盘只 靠液压提供助力，并设置故障诊断码。
15-28 动力转向
15.1.7 专用工具和设备
15.1.7.1 专用工具
ERROR（错误） - 表格标题在标题栏消失 = “作者 - 进入”
检查转向柱上和下轴承是否存在以下情况：
Ÿ 损坏 Ÿ 润滑 Ÿ 磨损 Ÿ 正确定位
轴承是否需要修理或更换？
倾斜万向节是否需要润滑？
是 转至步骤 2 转至步骤 3
否 转至“方向盘和转向 柱的说明与操作”
系统正常
转至步骤 9 转至步骤 10 转至步骤 11
转至步骤 4 转至步骤 5 转至步骤 6
转至步骤 12 转至步骤 13
转向系统 15.2.3.6 转向柱的更换
方向盘和转向柱 15-39
转向柱的更换
引出编号
S120(CU310-2PM240-2)驱动第三方多极永磁同步电机案例分享
S120（CU310-2PM240-2）驱动第三方多极永磁同步电机案例分享S120驱动第三方多极永磁同步众所周知，伺服电机的驱动，一般都用自身同一品牌的驱动器进行控制，电机参数性能匹配度会很好，如果用第三方驱动器进行控制，可能会有很多麻烦；随着近些年永磁同步电机的发展，永磁同步电机的驱动控制，同样面临这样问题，而西门子S120驱动器，以其强大的控制功能、开放的参数体系，能够方便地驱动第三方永磁同步电机，充分地发挥永磁同步电机固有性能，实现传动与控制的完美结合。
永磁同步电机简介永磁同步电机转子采用永磁体，目前主要以钕铁硼作为永磁材料，由于永磁同步电机转子采用了永磁材料，进而简化了电机结构，去掉了转子的铜耗，提高了电机效率。
定子保持传统三相异步电机的结构。
<永磁同步电机结构原理图>永磁同步电机主要特点1.永磁同步电机，转子为永磁体，结构简单，不同于异步电机转子的笼形结构。
2.永磁同步电机，无需外部励磁，转子自身存在磁场。
3.永磁同步电机，能效等级高，更利于节约电能。
4.永磁同步电机，速度、转矩控制更加精确。
5.永磁同步电机，多极结构，可以实现低速大扭矩输出，直接驱动机械负载，省了减速箱。
S120驱动第三方永磁同步曳引机应用案例杭州智泊科技有限公司，主要从事立体车库电控部分的系统集成；在江西南昌的一个智能立体停车库项目中，采用西门子的S120驱动器以及第三方多极永磁同步曳引机；此次用户将同步曳引机用于立体车库，是客户首次创新应用方案，项目顺利完工并验收，得益于西门子S120开放的软件功能，精准的自学习优化功能，实现驱动第三方永磁同步电机，最终实现车盘升降平稳，停层精度高，使得车辆能够安全、舒适进出车库，用户体验非常好。
<现场同步曳引机及电控柜照片>驱动系统配置及方案优势同步驱动系统由CU310-2控制单元和PM240-2功率单元构成，这种配置是一个性价比非常高的方案。
•PM240-2功率单元基于SINAMICS 平台研发，与S120系统完全兼容；•PM240-2内置制动单元，只需要外配制动电阻，即可实现车盘下移时的能量消耗；•CU310-2是S120单轴传动的控制单元，软件资源丰富，参数开放，方便与第三方电机匹配；•CU310-2控制单元，集成各种优化算法，比如电流环、速度环等等，更适合高效发挥电机的性能。
磁场中磁性颗粒运动机理的研究进展及应用领域
Zijin Mining College, Fuzhou University, Fuzhou Fujian Received: Aug. 14 , 2017; accepted: Aug. 26 , 2017; published: Sep. 5 , 2017
th th th
Abstract
In this paper, the progress of the motion mechanism of magnetic particles in magnetic field is reviewed by the aspects of magnetism, DLVO, equivalent surface current principle and magnetic dipole theory. The scientificity and limitations of these progresses are reviewed. The progress of these studies mainly includes the calculation of the interaction between the magnetic particles in the magnetic field under different theories, and the calculation of the magnetic energy between the magnetized magnetic particles. Focusing on the current hot issues, the use of magnetic substances to reduce drug side effects, drive microrobot, make magnetic grinding media, solve the problem of magnetic reunification was introduced and discussed. This article provides an overview and induction of the progress and achievements of the field in recent years, hoping to provide certain reference for future in-depth research.
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磁体的规格、型号。
表 1 典型的铁氧体（YBM-4F 或相当牌号材料） 多极环形磁体的规格及型号
序号
规格
极数
1
Ø54×Ø38×(26~30)mm
8
2
Ø30×Ø20×30mm
24
3
Ø28×Ø19×28mm
16
4
Ø25.6×Ø18×(18~20)mm
24
5
Ø23.4×Ø11×(8~9.5)mm
8
6
Ø20×Ø18.7×18.4mm
图 3 6 极磁环取向方法(图中：2 为线包，3、5 为极头)
（f）径向轴向复合取向[5]。这是一种径向取向 和轴向取向相结合的方法。这种方法制备的磁体， 在上部的主体部分充成径向多极，在底部充成轴向 多极。径向多极充磁的那部分可作为转子使用，轴 向多极充磁部分可提供检测信号供传感器检测。
综上所述，在以上诸种取向方式中，除轴向取 向以外，都可用于制造径向多极磁体。但要生产高 性能的径向多极磁体，还需要采用辐射取向和径向 多极取向的方式。两者较前者相对方便易行，而且 磁环可以辐射状充磁，也可多极充磁，充磁极数可 多可少，但磁体磁性能不如径向多极取向，而径向 多极取向的技术最复杂，成品磁体的充磁极数一般 和取向的极数一样，且磁极的位置不能错动。但制
霍尔元件是磁场敏感元件，磁体和霍尔元件结 合，是常用的传感器件。在某些传动装置中，多极 磁环每转过一个磁极，霍尔元件都会产生一个电信 号，对此信号进行处理计算，便可执行某些任务， 例如用于汽车的里程表、计价器，气体液体的流量 计以及其他的仪器仪表中。
4 径向取向永磁体的发展概况
在径向取向永磁体的研究和生产方面，不论是 铁氧体永磁还是钕铁硼永磁，日本都处于领先地 位。径向多极取向的永磁铁氧体，在上世纪 80 年 代前期，FB4K 产品已经上市[7]。80 年代至 90 年 代，在多极磁体制造和多极充磁方面申请了许多专 利，笔者收集到的就有 60 余份。由此足见这类问 题在日本磁材和电机行业引起的重视和兴趣。目前 在国际市场上，日本产品占垄断地位，大量销售的 产品牌号为 FB4K、FB5K、YBM-4E、YBM-4F、 MP-4 等。在各向异性粘结稀土永磁方面，日本也 是走在前面，爱知制钢用 HDDR 法、住友金属矿 山用还原扩散法、大同特殊钢公司与 MQ 公司用热 镦锻法，都成功地开发出各向异性磁体，并且有的 已经商品化[8]。磁能积高达 200kJ/m3 的各向异性磁 体（4 极充磁）已成功地用于微电机[9]。在烧结 NdFeB 方面，径向多极取向磁体和辐射取向磁体的 研究也取得了令人瞩目的成就。
31
(a) 非取向
(b) 轴向取向
(c) 径向一对极取向
(d) 辐射状取向
(e) 径 向 多 极 取 图 2 环形永磁体的不同取向状态
(f) 径 向 轴 向 复 合 取
纵观环形永磁体的磁场取向技术，主要有以下 几种，如图 2 所示。
（a）非取向。即各向同性磁体，这种磁体制造 简单，可在任意方向充磁，且充磁极数也不受限制。 但其致命弱点是磁性能低，大大限制了它的应用。
以多极磁环为核心的微电机已成为家电产品 （全自动洗衣机、空调、摄像机、微波炉等）、计 算机、打印机、传真机以及汽车中不可缺少的部分。 甚至连自动麻将桌、高级玩具也是大量应用这类电 机的地方。
用于上述领域的多极环形永磁体主要有烧结
磁性材料及器件 2005 年 4 月
铁氧体、注塑铁氧体和粘结 NdFeB。表 1 列出了国 内外市场上常见的某些典型烧结铁氧体多极环形
径向一对极取向的永磁体，一般充径向一对 极，但也有文献[1]报导，在其外周充上多对磁极， 其磁通密度比各向同性磁体提高近 60％，成功用 作小型马达转子。
（d）辐射状取向（全径向取向）。利用两个反 向串联的线包之间形成的辐射状磁场进行取向。永 磁铁氧体辐射状取向还有一种方法是应力取向，即 把加入粘结剂的磁粉反复轧压成薄片，靠应力使磁 粉的易磁化方向沿轧片的法线方向排列。然后把薄
3 径向多极环形永磁体的应用
3.1 在新型微电机中的应用 径向多极圆环形永磁体，首要应用是在微电机
方面。当今世界，微电机应用之广泛、用量之大， 人所共知。其中永磁直流无刷电机又是微电机发展 的方向。多极永磁体，包括铁氧体和钕铁硼，正是 在先进的直流无刷电机和永磁同步电机、永磁步进 电机中发挥重要作用的地方。这类电机一般用永磁 体作为转子，转子磁体的磁场和定子绕组产生的磁 场相互作用，产生转矩，推动电机转动。多极环形 永磁体是其核心元件，它的应用省掉了励磁绕组和 电刷，简化了结构，减小了体积，延长了寿命，节 省了能源。微电机的转速与永磁体的磁极对数成反 比，低速电机采用多极磁环也很方便，可省掉机械 减速机构。
(a) 磁传动原理图
(b) 结构图
图 4 磁力传动装置示意图（图中 1-外磁环，2-内磁 环，3-内转子，4-外转子，5-隔离罩）
国外实际应用于磁力传动装置的某些永磁铁 氧体的规格及力矩见表 2，可供设计者参考（表中 A 为外磁环，B 为内磁环）。 3.3 在新型微波器件中的应用
铁氧体移相器是当代相控阵雷达中的关键器 件，技术先进的国家对此都十分重视。最近几年， 国内外有的军工研究单位研制成功一种新型移相 器，在这种器件中把两个 4 极永磁环套在一根微波
8
4
B
Ø44×Ø26×25mm
8
≥0.35
A
Ø40.3×Ø28.3×26.3mm
8
5
B
Ø24.7×Ø12×26.3mm
8
≥0.4
铁氧体圆棒或圆管的两端适当位置，形成 4 极磁化 场，微波传输时会产生一种“双折射”效应，根据 这种效应设计的移相器，不同于普通的非互易移相 器，它是互易型的。这种新型的互易型移相器用于 机载相控阵雷达，可减少“盲区”，提高了整机的 战术技术性能。 3.4 在传感器中的应用
中图分类号：TM273
文献标识码：B
文章编号：1001-3830(2005)02-0031-04
Applications and Development of Multi-pole Ring Magnet
GUO De-sen, LI Hui Nanjing Zijinshan Magnetic Material Factory, Nanjing 210014, China
材大国，在这方面却是一个薄弱的环节。我们国 内有魄力的磁材企业家，立志赶超世界先进水平 的研究人员，不能不重视这个问题。本文简要地 介绍一下这类磁体的特点、应用及发展概况，并 对发展我国的这类产品提出一些粗浅的看法，以 期能起到抛砖引玉的作用。
2 多极环形永磁体及其特点
典型的多极环形永磁体及其在圆周方向的磁 感应强度分布如图 1 所示。多极环形永磁体的磁极 数和磁性能与制造过程中是否取向和采用何种方 式取向有密切关系。取向技术是制造多极环形磁体 的关键，谈这类磁体的进展也脱离不了取向技术。 因此，下面首先对有关的取向技术加以介绍。
200
100
0 －100
(a) 多极磁环
－200 0
(b) 极坐标分布图 图 1 多极环形磁体及磁通密度分布图
90°
180° 270°
(c) 直角坐标分布图
360°
收稿日期：2004-09-26 修回日期：2004-12-19 作者通信：E-mail:njzici@
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（b）轴向取向。这是应用最广、最普通的取 向方法，压制方向和取向磁场的方向一致。电声器 件用的喇叭磁体是这类产品的典型代表，其他形状 如方块、圆饼形磁体，都是用这种方法生产的。瓦 形磁体在使用时要组成一个圆环，在径向方向磁 化，但它的压制仍采用类似于轴向取向的方法。轴 向取向的磁体，在使用时可以充成轴向一对极或轴 向多极（端面多极）。
（c）径向一对极取向。这类产品的典型代表 是用于小型水泵电机的圆柱形转子磁体。成型方法 多在电磁铁两极头形成的磁场中压制。这类磁体自 上世纪九十年代以来，在我国得到了长足的发展。 目前国内生产的这类磁体不但可以满足国内的要 求，而且还有相当的出口量。
值得一提的是用于制造钟表、电度表类的微小 型径向一对极磁体的技术。原来这类磁体不能压模 成型，目前国内有的厂家，在作者的制造方法基础 上，采用磁场取向干压工艺，产品性能接近 Y30， 一台旋转冲床，日产量可达数百万件，实属罕见。
Abstract: The characteristics, orientation method, application and development of multi-pole ring magnets are
introduced, with emphasis on sintered permanent ferrites. The aspects of injection molded ferrite, bonded and sintered NdFeB magnet are simply and subsidiarily introduced.
片卷绕成筒形，再切成圆环[2]。也有的专利提出了 直接挤压成型的方法，利用模具出口处的剪切力使 磁粉取向[3]。
辐射状取向制备的永磁体，可以辐射状充磁， 也可以径向多极充磁。因此，也是制造径向多极磁 体常用的一种方法。
（e）径向多极取向。沿圆周对磁环施以 N、S 极 交错的磁场对磁体进行多极取向，也有的称为极取 向，这样制得的多极磁体称为极各向异性磁体。形成 多极磁场的方法比较复杂，且多种多样，图 3 是日本 专利提供的一种以 6 极磁环为例的取向方法[4]。
工艺·技术·应用
多极环形永磁体的应用与进展
郭德森，李 辉
（南京紫金山磁材厂，江苏南京 210007）
摘 要：介绍了多极环形永磁体的特点、制造过程中的磁场取向方法、应用及发展概况。介绍的重点是烧结
永磁铁氧体，对注塑永磁铁氧体、粘结钕铁硼和烧结钕铁硼磁体只是相关地作了附带介绍。