CN113555186A - 一种磁钢不饱和精确充磁装置及充磁方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种磁钢不饱和精确充磁装置及充磁方法，该充磁装置包括永磁板，用于向待充磁磁钢(5)提供充磁能量，包括第一永磁板(1)和第二永磁板(2)；以及隔磁板，用于防止待充磁磁钢(5)贴近永磁板，包括第一隔磁板(3)和第二隔磁板(4)。本发明提供的充磁装置降低了充磁精度控制及保证不饱和充磁时的操作控制的难度；利用本发明提供的充磁装置对磁钢进行充磁，可以使磁钢充磁后指定位置的漏磁强度的精度在0.5mT以内，且充磁后磁钢的N极与S及之间的漏磁强度误差在1mT以内，充磁操作简单，方便，精确充磁成本低廉。

Description

一种磁钢不饱和精确充磁装置及充磁方法

技术领域

本发明属于电磁继电器领域，涉及一种磁钢不饱和精确充磁装置及充磁方法。

背景技术

目前航空用继电器越来越小型化功能复杂化，在某些领域，使用的磁钢尺寸极小，但要求磁钢表面在特定的范围内漏磁强度在一个非常小的公差带内，即要求磁钢充磁后，充磁强度不能达到其材料的饱和磁场强度，需要对小磁钢不饱和精确充磁。而市场上现有的充磁机无论是充磁的精度控制还是保证不饱和充磁时的操作控制均非常困难，特别对于小尺寸的磁钢，充磁时极易导致磁钢饱和充磁，更别说精确控制充磁强度。

发明内容

本发明在此的目的，在于提供一种能够使磁钢充磁后指定位置的漏磁强度的精度在0.5mT以内，且充磁后磁钢的N极与S极之间的漏磁强度误差在1mT以内的磁钢不饱和精确充磁装置。

为实现本发明的目的，在此提供的磁钢不饱和精确充磁装置包括：

永磁板，用于向待充磁磁钢提供充磁能量，包括第一永磁板和第二永磁板；

隔磁板，用于防止待充磁磁钢贴近永磁板，包括第一隔磁板和第二隔磁板；

所述第一永磁板和所述第二永磁板相对放置，形成间隙H2；所述第一隔磁板和所述第二隔磁板相对放置，形成间隙H1；所述第一隔磁板和所述第二隔磁板放置于所述间隙H2内，所述第一隔磁板靠所述第一永磁板放置，两者之间形成间隙H3，所述第二隔磁板靠所述第二永磁板放置，两者之间形成间隙H4；所述间隙H3和所述间隙H4的间距相等，所述间隙H2、H3、H4的间距可调。

本发明提供的充磁装置中第一永磁板和第二永磁板形成的磁回路的磁阻随H2的增大而增大，随H2的减小而减小。穿过H2间隙间的磁感应线随磁阻增大而减少，随磁阻的减小而增多，即调节H2的间隙大小，可以改变H2间隙内磁场强度大，降低了充磁精度控制及保证不饱和充磁时的操作控制的难度。

本发明提供的充磁装置对于小尺寸的磁钢，充磁时能够有效地实现不磁钢饱和充磁及精确控制充磁强度。

此外，本发明提供的充磁装置中的第一隔磁板和第二隔磁板用于防止磁钢贴近永磁板，避免了因磁钢贴近永磁板而导致充磁精度不可控的情况。

进一步的，所述第一永磁板和所述第二永磁板的材料、形状、尺寸及充磁强度均相同。有效地保证了充磁磁场的均匀性。

进一步的，所述第一隔磁板和所述第二隔磁板的形状、尺寸相同，采用非导磁材料制成。更进一步的保证了充磁磁场的均匀性。

本发明的有益效果：降低了充磁精度控制及保证不饱和充磁时的操作控制的难度，利用本发明提供的充磁装置对磁钢进行充磁，可以使磁钢充磁后指定位置的漏磁强度的精度在0.5mT以内，且充磁后磁钢的N极与S及之间的漏磁强度误差在1mT以内，充磁操作简单，方便，精确充磁成本低廉。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合发明的实施例，并与说明书一起用于解释发明的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。在附图中：

图1为本发明提供的充磁装置的结构示意图；

附图中：1-第一永磁板，2-第二永磁板，3-第一隔磁板，4-第二隔磁板，5-待充磁磁钢。

具体实施方式

现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的范例；相反，提供这些实施方式使得发明将更加全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。

此外，所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施例中。在下面的描述中，提供许多具体细节从而给出对发明的实施例的充分理解。然而，本领域技术人员将意识到，可以实践发明的技术方案而没有特定细节中的一个或更多，或者可以采用其它的方法。在其它情况下，不详细示出或描述公知方法、实现或者操作以避免模糊发明的各方面。

参照图1所示，本文提供的磁钢不饱和精确充磁装置包括永磁板，用于向待充磁磁钢5提供充磁能量，包括第一永磁板1和第二永磁板2；以及隔磁板，用于防止待充磁磁钢5贴近永磁板，包括第一隔磁板3和第二隔磁板4。其中，第一永磁板1和第二永磁板2相对放置，形成间隙H2；第一隔磁板3和第二隔磁板4相对放置，形成间隙H1；第一隔磁板3和第二隔磁板4放置于间隙H2内，第一隔磁板3靠第一永磁板1放置，两者之间形成间隙H3，第二隔磁板4靠第二永磁板2放置，两者之间形成间隙H4；间隙H3和间隙H4的间距相等，间隙H2、H3、H4的间距可调。

第一永磁板1、第二永磁板2相对放置，两永磁板上平面为S极，下平面为N极，第一永磁板1和第二永磁板2最好正对放置。

该充磁装置的充磁原理是：第一永磁板1与第二永磁板2形成的磁回路的磁阻随间隙H2的增大而增大，随间隙H2的减小而减小。穿过间隙H2间的磁感应线随磁阻增大而减少，随磁阻减小而增多。即调节间隙H2的间距大小，可以改变间隙H2内磁场强度大小。

该充磁装置的充磁过程是：在间隙H1区域内存在较为均匀的磁场，且磁场的不均匀度对称于图1的水平对称平面。将待充磁磁钢5放置于间隙H1内，通过均匀分布于间隙H1区域内的磁场对待充磁磁钢5进行充磁。

充磁过程中根据充磁强度与给定充磁强度的大小关系调整间隙H2的间距，当充磁强度大于给定值时，调大间隙H2间距值；当充磁强度小于给定值时，调小间隙H2间距值。如第一永磁板1、第二永磁板2调至与第一隔磁板3、第二隔磁板4相贴，但充磁强度仍小于给定值时，应同时减小第一隔磁板3和第二隔磁板4的厚度，且减小值相同；或同时增加第一永磁板1、第二永磁板2的充磁强度，且两者充磁强度相同；如间隙H2间距调至大于磁钢5厚度的1.5倍后，充磁强度仍大于给定充磁强度，则需同时降低第一永磁板1、第二永磁板2自身充磁强度。

增降第一永磁板1、第二永磁板2的充磁强度，包括但不限于：更换永磁材料、减小永磁板尺寸、永磁板不饱和充磁等，但需同时增降且需保持第一永磁板1、第二永磁板的充磁强度相同。在其他条件一定的情况下，永磁板的充磁强度越高，作用于待充磁磁钢5上的充磁强度越高。

第一隔磁板3、第二隔磁板4的厚度与充磁强度之间的关系为：隔磁板厚度越小，间隙H2间距可调节至更小的值，使得间隙H2间距内的磁场强度可调节到更高，从而获得更高的充磁强度。

本文中记载的“充磁强度”定义为待充磁磁钢充磁后实际达到的磁场强度；“给定充磁强度”定义为我们需要的待充磁磁钢磁场强度，即是充磁的目标值。

本文中在调节间隙H2、间隙H3、间隙H4间距时，间隙H3与间隙H4的间距值始终保持相等。

本文中，第一永磁板1和第二永磁板2的材料、形状、尺寸及充磁强度均相同。第一隔磁板3和第二隔磁板4的形状、尺寸相同，采用非导磁材料制成。

本文中间隙H1的间距大于磁钢充磁方向的最大尺寸0.1mm至0.5mm。间隙H1的间距设置为大于磁钢充磁方向的最大尺寸0.1mm至0.5mm以便待充磁磁钢能轻松放入H1间隙或从H1间隙内取出，完成充磁过程，同时控制待充磁磁钢与隔磁板的最大间隙，从而控制控制待充磁磁钢充磁时所处的位置。

本文提供的充磁装置通过调节间隙H2的间距，改变第一永磁板、第二永磁板的充磁强度或者改变第一隔磁板、第二隔磁板的厚度即可对改变为待充磁磁钢5充磁的充磁强度，能够有效地控制充磁强度，如不考虑加工精度及两块永磁板充磁精度等误差，充磁精度可无限接近目标值。N极与S极之间漏磁强度误差与待充磁磁钢材料性能均匀度及间隙H2之间的磁场强度均匀度有关，理想条件下，N极与S极之间的漏磁强度误差无限接近0，从而使磁钢充磁后指定位置的漏磁强度的精度在0.5mT以内，且充磁后磁钢的N极与S极之间的漏磁强度误差在1mT以内。且本文提供的充磁装置在充磁精度控制及不饱和充磁时的操作控制均简单、方便。

本文提供的充磁装置可以用于对任何磁钢进行充磁。

本公开已由上述相关实施例加以描述，然而上述实施例仅为实施本公开的范例。必需指出的是，已揭露的实施例并未限制本公开的范围。相反，在不脱离本公开的精神和范围内所作的变动与润饰，均属本公开的专利保护范围。

Claims (8)

1.一种磁钢不饱和精确充磁装置，其特征在于，该充磁装置包括：

永磁板，用于向待充磁磁钢(5)提供充磁能量，包括第一永磁板(1)和第二永磁板(2)；

隔磁板，用于防止待充磁磁钢(5)贴近永磁板，包括第一隔磁板(3)和第二隔磁板(4)；

所述第一永磁板(1)和所述第二永磁板(2)相对放置，形成间隙H2；所述第一隔磁板(3)和所述第二隔磁板(4)相对放置，形成间隙H1；所述第一隔磁板(3)和所述第二隔磁板(4)放置于所述间隙H2内，所述第一隔磁板(3)靠所述第一永磁板(1)放置，两者之间形成间隙H3，所述第二隔磁板(4)靠所述第二永磁板(2)放置，两者之间形成间隙H4；所述间隙H3和所述间隙H4的间距相等，所述间隙H2、H3、H4的间距可调。

2.根据权利要求1所述的磁钢不饱和精确充磁装置，其特征在于：所述第一永磁板(1)和所述第二永磁板(2)的材料、形状、尺寸及充磁强度均相同。

3.根据权利要求1所述的磁钢不饱和精确充磁装置，其特征在于：所述第一隔磁板(3)和所述第二隔磁板(4)的形状、尺寸相同，采用非导磁材料制成。

4.根据权利要求1所述的磁钢不饱和精确充磁装置，其特征在于：所述间隙H1的间距大于磁钢充磁方向的最大尺寸0.1mm至0.5mm。

5.一种基于权利要求1-4任意一项所述的磁钢不饱和精确充磁装置的充磁方法，其特征在于：该方法根据充磁强度与给定充磁强度的大小关系调整间隙H2的间距。

6.根据权利要求6所述的充磁方法，其特征在于：根据充磁强度与给定充磁强度的大小关系调整间隙H2的间距的具体步骤为：当充磁强度大于给定充磁强度时，调大间隙H2的间距；当充磁强度小于给定充磁强度时，调小间隙H2的间距。

7.根据权利要求6所述的充磁方法，其特征在于：当间隙H2的间距调大至大于待充磁磁钢厚度的1.5倍后，充磁强度仍然大于给定充磁强度时，则降低第一永磁板(1)和第二永磁板(2)的自身充磁强度。

8.根据权利要求6所述的充磁方法，其特征在于：当第一永磁板(1)和第二永磁板(2)分别调至与第一隔磁板(3)和第二隔磁板(4)相贴时，充磁强度仍小于给定充磁强度时，同时减小所述第一隔磁板(3)和所述第二隔磁板(4)厚度或同时增加所述第一永磁板(1)和所述第二永磁板(2)的充磁强度。

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