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设计说明

磁特性的单位和转换

H或者矫顽力是使磁化强度或者磁感应强度降低到零时，施加在磁体上的外加磁场强度。表征单位分别为国际单位制和高斯单位制
•1Oe=10³/4πA·M^-1
• 1 A·M^-1=4π*10^-3Oe
磁感应强度B或者磁通密度是由外加磁场的增加或者减小引起，也可以定义为单位面积的磁通线的数量。表征单位分别为国际单位制和高斯单位制
• 1T=1000Gs
(BH)max，磁滞回线在第二象限的部分被称为退磁曲线。由于退磁场的作用，在无外加磁场作用下，永磁材料将工作在第二象限上。定义退磁曲线上每一点的B和H的乘积（BH）为磁能积，磁能积的最大值被称为最大磁能积，用(BH)max表示

(BH)max，或最大能量乘积是正常退磁曲线上B和H乘积最大化的工作点，代表最佳（最有效）能量工作点。它以cgs单位的MGOe或Mega Gauss Oersted度量，以SI单位的KJoules / m³度量
• 1GO_e=（1/（4π））*10^-1 KJ / m³
磁特性的更多单位和转换

磁导率μ，表征的是介质中导通磁通线的能力，通常定义为B~H磁化曲线上任意一点B与H的比值
回复磁导率μr，当处于工作单的磁体受到周期性磁场的作用形成的闭合曲线，此小曲线的斜率叫做回复磁导率
磁通量φ，是整个磁力线的条数之和，定也可以定义为整个磁铁表面的积分和
• 更准确地说，数学关系为：φ=∫B▪dA
• 在CGS单位中以MX为单位，即高斯xcm²，以SI单位表示的通量是Webers或伏特秒
• 1韦伯或1伏秒是100,000,000（108）Maxwells（MX）磁矩，在真空中，以cgs为单位，B ＝ H。以SI为单位，B=4πH
• 因此，通常认为cgs单位更容易进行磁铁设计

渗透率线和负荷线是斜率，不需要进行系数为4π单位之间的转换
• 对于在电机或其他电路中使用，SI单元通常更合适，这与这些应用中的通用设计公式一致

BH,退磁，曲线的解释

如何准确的看懂B-H曲线
• 就像前面说的一样，由于退磁场的存在，无外加磁场作用下，磁滞回线最重要的部分是第二象限，也就是磁铁的工作点在第二象限上

永磁体在第一象限发生磁化，第三象限和第四象限是第一和第二的镜像投射，仅用于查看已经磁化的的磁铁完全反向在充磁磁化的反转效果
• 典型的铁磁性材料有B-H和M-H曲线
•工作点（Bd和Hd）由消磁曲线和负载线（B或垂直曲线的Pc负载线，J或固有曲线的Pcj或动态负载线）的交点确定。 Bd是提供给回路的磁通密度

PC值由磁体工作点的BdH和Hd计算或者由磁体的退磁因子计算（退磁因子和尺寸相关，可以由相应的公式导出）
Pcj = Pc^-1，其中Pc始终为负数。这可以从B与J之间的关系得出（J = B-H）
当分析施加的反向场的影响时，Pcj向左移动施加场的大小
当Pcj和本征曲线的交点开始低于拐点时，永磁体会发生磁通密度的不可逆消失，从而导致性能下降，进而影响使用功能

从BH，退磁，曲线了解到的特性

Br是退磁曲线与B或垂直轴的交点。（两条曲线在同一点相交）
• 在没有外加磁场的完全闭合回路中，磁体的最高磁通密度为Br Hc或Hcb或法向矫顽力是BH曲线与H或水平轴的交点
Hcj或Hci（或固有矫顽力）是固有J曲线（B-H与H曲线）与H或水平轴的交点

如果对Hcj施加了反向消磁磁场，磁体的磁化状态将消失并对外不显示磁性
对于Hcj，法线位于第三象限中，因此曲线实际上像上述那样反向充磁，B的值会重新变成0

BHmax是曲线上B和H的最大值乘积
• 该特性被认为是材料设计选材的关键因素，表明该材料能够在最优化的电路中提供的能量
温度对BH，退磁曲线的影响

在所有永磁材料中，磁通密度的值与温度呈反向关系
• Bα系数，B值的温度系数主要去决定于材料本身，属于內禀性能

对于Nd₂Fe₁₄B材料中， Alpha系数接近-0.10％/℃（-0.08％至-0.11％之间），其中高矫顽力材料的Alpha系数值比低Hcj的材料好一些

在Nd₂Fe₁₄B材料中，矫顽力与温度也具有负相关关系
• 该关系定义为β，表示为每摄氏度减低％多少，同样属于內禀性能
• Beta的范围从-0.37％到-0.65％，Hcj最高的材料比低Hcj的材料具有更好的Beta系数