Справочник по электротехническим материалам. Под ред. Ю.В.Корицкого и др. Том 3 (3-е изд., 1988) (1152098), страница 25
Текст из файла (страница 25)
Действительно, большинство электромагнитов обеспечивает в зазоре 30..100 мм изнряженность поля 400... ...!500 кА/и; уникальные многотонные электромагниты с концентрирующими перменлюровыми полюсными наконечниками обеспечивают напряженность 2300...3000 кА/м лишь в зазоре !0...20 мм. Поэтому в настоящее время наиболее широко применяются импульсные намагничивающие устройства, лишенные этих недостатков.
Принцип работы импульсных намагии- чивающих установок основан на сравнительно длительном накапливании электрической энергии, рваной десяткам килоджоулей, в кон- денсаторной батарее и кратковременном разряде через выпрямляющее устройство [для исключения колебаний в системе). Намагни- Моаиигогаердые материалы [раза. 5) Рис. 5.8. Примеры расположения проводов цри намагничивании магнитов с помощью импульсных установок чивающие катушки применяют как стационарные, тан и наматываемые непосредственно на намагиичиваемый магнит, как с магнитопроводом, так и без него. Намагничивающий ток достигает десятков и сотен тысяч ампер. К преимуществам импульсных установок относятся малые размеры, масса, небольшая потребляемая мощность. Однако главное преимущество — возможность волучения любого распределения магнитного поля, возможность многополюсного намагничивания.
На рис. 5.8 показаны примеры намагничивания с помощью импульсных установок. Наибольшие сложности возникают, как видно из таблицы, при намагничивании магнитов из интерметалличесних соединений кобальта с редкоземельными элементами. Получить необходимую напряженность магнитных попей трудно даже при использовании импульсных установок. Поэтому при намагничивании магнитов этой группы следует учитывать следующее обстоятельство. Первоначальное намагничивание термически размагниченных после спекания магнитов требует существенно меньших напряженностей, чем их перемагничиваиие. Как правило, для первичного намагничивания достаточна напряженность 2400...3200 кА/м.
Следовательно, намагничивание необходимо производить один раз онончательно готовых. механически обработанных магнитов, избегая размагничивания и повторного намагничивания. В процессе изготовления магнитных систем постоянные магниты подвергаются размагничиванию: частичному — для получения строго заданной напряженности магнитного поля или стабилизации и полному — для дополнительной механической обработки, транспортировки и т.
п. Классический метод полного размагничивания — иагреванне магнита выше температуры Кюри — приемлем только для магнитотверлых ферритов. Для остальных магнитотвердых материалов этот процесс приводит к необратимому ухудшению магнитных свойств. В большинстве случаев свойства могут быть восстановлены только полным циклом повторной термической или гермомагиитной обработки; в некоторых случаях, например. вследствие коррозии, свойства ухудшаются необратимо. Обычно полное размагничивание производят, воздействуя на магнит переменным (или непрерывно коммутируемым постоянным) магнитным полем с убывающей до нуля амплитудой капряжениости.
Распространен также метод ввода и медленного вывода магнита иэ зазора электромагнита или соленоида, включенных в сеть переменного тока. Те же методы используют для частичного размагничивания с соответствующим подбором амплитуды напряженности магнитного поля. Иногда для размагничивания используют импульсные установки. В этом случае для получения затухающих колебаний разряд конденсаторной батареи осуществляют без выпрнмляющего устройства. Часто в установки для частичного размагничивания монтируют датчики Холла для непосредственного контроля степени размагничивания или требуемой после размагнкчивания напряженности магнитного поля. 5.5. ИЗМЕРЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ ПОСТОЯННЫХ МАГНИТОВ Измерения основных параметров магнитотвердых материалов — остаточной индукции, коэрцитивной силы по индукции и намагниченности, маисимальной удельной магнитной энергии — рассмотрены достаточно широко в специальной литературе.
Основным нормативным документом иа испытания магиитотвердых материалов является ГОСТ 8268 †«Методика выполнения измерений при определении статических магнитных характеристик магнитотвердых материалов». Стандарт прелусматрииает проведение испытаний образцов в замкнутой или почти замкнутой (неполностью замкнутой) магнитной цепи в так называемых пермеаметрах сильных полей. Измерении производят баллистическим методом, с помощью преобразователей Холла и электронных интегрирующих устройста В настоящее время баллистический метод измерения используется все реже. На смену баллистическим установкам пришли электронные гистерезисографы, обеспечиваюшиеав- (з 55) 95 Измерение параметров постояняьи мазиитоа томатическую запись петли гистерезиса и цифровой отсчет основных параметров материала. Для материалов с высокой коэрцитивной силой в таких установках непосредственно в пермеаметр встраиваются катушки для импульсного намагничивание.
Все это позволило сократить время измерений до десвтков секунд н повысить точность измерения остаточной индукции икоэрцмтивной силыдо ~3 ~~а (ранее ~5 ~4), а максимальной удельной магнитной энергии до ~6 об (раиее ~10 Уь). Однако с появлением современных высококоэрцитивкых материалов этот метод ие является единственным методом оценки качества постоянных магии.
тов, ибо обладает рядом существенных недостатков. Во-первых, в соответствии со стандартом измерению могут быть подвергнуты лишь образцы в виде паравлелепипедов или стержней длиной ие менее 15 мм и поперечным сечением 50...900 мм'. Поверхности образца должны быть все отшлифованы и удовлетворять опеределеиным допускам, в том числе по неперпеидикулярности, определенной шероховатости. Следовательно, большая часть магнитов не может быть подвергнута непосредственным измерениям.
В этом случае техническая документация предусматривает контроль параметров материала на образцах- свидетелях, изготовляемых совместно с партией контролируемых магнитов. Вместе с тем совместная термическая и термомагнитная обработки не гарантируют полной идентичности микроструктуры, а следовательно, и свойства из-за различий образца-свидетеля и магнитов по массе и геометрическим размерам. С широким внедрением в технологию изготовления магнитов методов порошковой металлургии различия свойств образца-свидетеля и магнитов могут быть еще больше: образцы-свидетели изготовляют из той же партии порошка, но, как правило, иа другом прессе, в другой пресс-форме и при другом текстурирующем магнитном поле.
Во-вторых, метод измерения параметров материала в пермеаметре не применим лля контроля свойств материала с иеколлинеарной текстурой. Способ вырезки образцов из магнита с разными контролируемыми областями также не всегда применим, кроме того, очевидно, является разрушающим методом контроля. В-третьих, измерения в пермеаметре позволяют получить характеристику материала магнита, но. как правило, ие позволяют оценить качество конкретного магнита. Особенно это касается постоянных магнитов сложной формы, например, многополюсных. Наконец, в-четвертых, измерения параметров материала все еще остаются досгаточ- но трудоемкими, что не позволяет использовать их дли стоароцеитиой проверки или разбраковки постоянных магнитов. В соответствии с вышеизложенным в большей части технической документации иа постоянные магниты контраяь параметров материала выносится в состав периодических испытаний.
Предусматривается также измерение параметров материала для контроля технологического процесса в производстве, например, для аттестации плавки, партии пресс-массы и т. п. В то же время при приемо- сдаточных испытвниих чаше всего нспальзуютси различные косвенные методы контроля качества магнитов. Для магнитов нз материала с относительно небольшой коэрцитивиой силой и при сборке магнитной системы широко применяется метод измерении магнитной индукции в эталонной магнитной системе. Этот параметр непосредственно характеризует работоспособность магнита.
Для косвенного контроля каэрцитивной силы часто измеряют индукцию в эталонной магнитной системе после воздействия иа магнит определенного размагничивающего поля или, что равносильно, после частичного размыкаиия системы Для этих целей изготовляют специальные установки производственного контроля для конкретного типоразмера или группы типоразмеров магнитов с использованием сменных полюсных наконечников эталонной системы. Такие установки могут быть выполнены ив современном техническом уровне и достаточно большой производительностью. При этом следует иметь в виду, чю эталонная магнитная система внешне может отличаться от магнитной системы, в которой будет эксплуатироваться магнит.