[實用新型]避免異常磁化的強磁場永磁機構

無效

• 申請號: 200720011923.2
• 申請日: 2007-04-29
• 公開（公告）號: CN201041763Y
• 公開（公告）日: 2008-03-26
• 發明（設計）人: 白保東;謝德馨;汪利生;曾林鎖
• 申請（專利權）人: 沈陽工業大學
• 主分類號: H01F7/02
• 分類號: H01F7/02;H01F1/057;H01F1/12;H01F41/02
• 代理公司: 沈陽亞泰專利商標代理有限公司
• 代理人: 韓輝

技術領域

本實用新型涉及一種強磁場永磁機構，特別是涉及一種避免異常磁化的強磁場永磁機構，是對現有強磁場永磁機構的改進，屬于永磁強磁場技術。

背景技術

傳統永磁機構一般由永磁體和軟鐵磁極構成，氣隙場強無法超過永磁材料剩磁Br，即使采用剩磁為1.2T的釹鐵硼，氣隙場強一般也不超1T，要獲得超過永磁材料剩磁的磁場，必須采用特殊的永磁體結構方案。

魔環是一截全部由永磁材料制成的空心圓柱體，令永磁材料充磁方向沿圓柱體圓周作不同規律的變化，在空心圓柱體內部可獲得二極、四極、六極等不同極數的磁場。理想二極魔環的空腔內是完全均勻的磁場，周圍沒有漏磁場，可以在空腔內產生永磁材料本身剩磁數倍的強磁場，這種結構具有重量輕、結構緊湊等優點。但理想的魔環在工程上是辦不到的，實際可行的辦法是把連續的結構離散為若干塊曲邊梯形，每塊梯形磁體的磁化方向仍保持原來的變化規律，此時魔環中心氣隙磁場為：

$B=B_r\·\left(\frac{\sin (2\mathrm{\π}/n)}{(2\mathrm{\π}/n)}\right)\·\ln \left(\frac{r_2}{r_1}\right)$

式中n為魔環離散單元數，B_r為永磁材料剩磁，r₁、r₂分別為魔環內、外徑。理論上魔環結構的磁體可以產生無限大的磁場，但實際上隨著內外徑比值的增大，魔環內容易出現下列異常磁化現象，使氣隙磁場低于理想值：

1.局部過飽和。強磁永磁機構中出現了局部合成磁場大于該處永磁材料本身剩磁，而且二者方向相同，當合成磁場大于永磁材料飽和感應強度時即出現局部過飽和問題。

2.局部退磁。強磁永磁機構中地出現了局部合成磁場大于該處永磁材料內稟矯頑力，而且方向與剩磁相反，即出現局部不可逆退磁問題。

3.旋轉磁化。永磁機構裝配過程中局部合成磁場磁化方向與大小不斷改變，每個磁體磁化強度的大小和方向均隨外界合成磁場的變化而改變，于是出現了旋轉磁化。

美國衛星狀況中心某核子漂移管的直線加速器使用了一種16單元四極魔環，其內徑為18.5mm，高為35.00mm，魔環中心氣隙處場強達4.64T，各永磁塊間即非粘接也非螺栓固定，而是采用一鋁環安裝在魔環外面起固定作用。