[發(fā)明專利]一種永磁磁極剩磁檢測裝置及方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110822035.3
• 申請日: 2021-07-21
• 公開（公告）號(hào): CN113359067B
• 公開（公告）日: 2021-11-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 呂以亮;陳榮剛;李亮;吳添
• 申請（專利權(quán)）人: 華中科技大學(xué)
• 主分類號(hào): G01R33/02
• 分類號(hào): G01R33/02;H02K11/20
• 代理公司: 武漢華之喻知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 42267
• 代理人: 鄧彥彥;廖盈春

1.一種永磁磁極剩磁檢測方法，其特征在于，包括如下步驟：

將探測線圈組置于待測剩磁的永磁磁極的表面；

控制永磁磁極與探測線圈組相對運(yùn)動(dòng)，所述探測線圈組中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢；所述感應(yīng)電動(dòng)勢隨著探測線圈組與永磁磁極之間距離的增大而減小，隨著永磁磁極剩磁的減小而減小；

對所述感應(yīng)電動(dòng)勢進(jìn)行分析，確定待測剩磁永磁磁極的第一特征量；其中，所述第一特征量為與永磁磁極剩磁相關(guān)的分量；

確定此時(shí)所述永磁磁極與探測線圈組的實(shí)際探測距離，并基于預(yù)先獲取的永磁磁極在充磁飽和狀態(tài)下的第一特征量與探測距離的關(guān)系曲線，確定所述實(shí)際探測距離時(shí)永磁磁極在充磁飽和狀態(tài)下的第一特征量；所述探測距離指永磁磁極與探測線圈組之間的距離；確定此時(shí)永磁磁極與探測線圈組的實(shí)際探測距離，具體為：對所述感應(yīng)電動(dòng)勢進(jìn)行分析，確定待測剩磁永磁磁極的第二特征量；其中，所述第二特征量為與所述探測距離相關(guān)的分量，在探測距離不變時(shí)，所述第二特征量不隨永磁磁極剩磁程度的改變而改變；將所述待測剩磁的永磁磁極的第二特征量和預(yù)先獲取的永磁磁極的第二特征量與探測距離的關(guān)系曲線進(jìn)行對比，確定此時(shí)所述永磁磁極與探測線圈組之間的實(shí)際探測距離；所述第二特征量為：三次諧波幅值與基波幅值的比值或五次諧波幅值與基波幅值的比值；

將所述待測剩磁永磁磁極的第一特征量與所述永磁磁極在充磁飽和狀態(tài)下的第一特征量進(jìn)行對比，若二者誤差小于預(yù)設(shè)閾值，則判斷所述待測剩磁的永磁磁極為飽和充磁狀態(tài)，否則判斷所述待測剩磁的永磁磁極為未飽和充磁狀態(tài)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的永磁磁極剩磁檢測方法，其特征在于，所述第一特征量為：基波幅值。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的永磁磁極剩磁檢測方法，其特征在于，所述探測線圈組包括一個(gè)或多個(gè)探測線圈；每個(gè)探測線圈的軸線與永磁磁極所在平面的夾角可以為任意角度。

4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的永磁磁極剩磁檢測方法，其特征在于，所述永磁磁極在充磁飽和狀態(tài)下的第一特征量與探測距離的關(guān)系曲線，通過仿真獲取，或通過實(shí)驗(yàn)結(jié)合尺寸、材料不限的磁極構(gòu)造與飽和充磁的待測剩磁永磁磁極在測試環(huán)境下磁場分布一致的磁場獲取；所述永磁磁極的第二特征量與探測距離的關(guān)系曲線通過仿真獲取，或通過實(shí)驗(yàn)結(jié)合尺寸、材料不限的磁極構(gòu)造與不同充磁狀態(tài)的待測剩磁永磁磁極在測試環(huán)境下磁場分布一致的磁場獲取。

5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的永磁磁極剩磁檢測方法，其特征在于，還包括如下步驟：

在所述探測線圈組和待測剩磁永磁磁極之間的磁路內(nèi)添加導(dǎo)磁介質(zhì)，調(diào)整磁路環(huán)境，增強(qiáng)所述探測線圈組中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢；

當(dāng)在探測線圈組和待測剩磁永磁磁極之間的磁路內(nèi)添加導(dǎo)磁介質(zhì)時(shí)，保證獲取永磁磁極在充磁飽和狀態(tài)下的第一特征量與探測距離的關(guān)系曲線和獲取永磁磁極的第二特征量與探測距離的關(guān)系曲線時(shí)，磁路環(huán)境與測量永磁磁極剩磁時(shí)的磁路環(huán)境相同。

6.一種永磁磁極剩磁檢測裝置，其特征在于，包括：探測線圈組、控制單元、探測距離確定單元以及分析單元；

所述探測線圈組置于待測剩磁的永磁磁極的表面；

所述控制單元，用于控制永磁磁極與探測線圈組相對運(yùn)動(dòng)，所述探測線圈組中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢；所述感應(yīng)電動(dòng)勢隨著探測線圈組與永磁磁極之間距離的增大而減小，隨著永磁磁極剩磁的減小而減小；

所述分析單元，用于對所述感應(yīng)電動(dòng)勢進(jìn)行分析，確定待測剩磁永磁磁極的第一特征量；其中，所述第一特征量為與永磁磁極剩磁相關(guān)的分量；

所述探測距離確定單元，用于確定此時(shí)所述永磁磁極與探測線圈組的實(shí)際探測距離，所述探測距離指永磁磁極與探測線圈組之間的距離；

所述分析單元，還用于對所述感應(yīng)電動(dòng)勢進(jìn)行分析，確定待測剩磁永磁磁極的第二特征量；其中，所述第二特征量為與所述探測距離相關(guān)的分量，在探測距離不變時(shí)，所述第二特征量不隨永磁磁極剩磁程度的改變而改變；所述第二特征量為：三次諧波幅值與基波幅值的比值或五次諧波幅值與基波幅值的比值；

所述探測距離確定單元，將所述待測剩磁的永磁磁極的第二特征量和預(yù)先獲取的永磁磁極的第二特征量與探測距離的關(guān)系曲線進(jìn)行對比，確定此時(shí)所述永磁磁極與探測線圈組之間的實(shí)際探測距離；

所述分析單元，還用于基于預(yù)先獲取的永磁磁極在充磁飽和狀態(tài)下的第一特征量與探測距離的關(guān)系曲線，確定所述實(shí)際探測距離時(shí)永磁磁極在充磁飽和狀態(tài)下的第一特征量，以及將所述待測剩磁永磁磁極的第一特征量與所述永磁磁極在充磁飽和狀態(tài)下的第一特征量進(jìn)行對比，若二者誤差小于預(yù)設(shè)閾值，則判斷所述待測剩磁的永磁磁極為飽和充磁狀態(tài)，否則判斷所述待測剩磁的永磁磁極為未飽和充磁狀態(tài)。