CN219496640U - 一种永磁体多功能处理装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种永磁体多功能处理装置，包括对称设置且能够相互靠近或远离两个电磁铁，两个电磁铁通过导线相连，通过切换导线连接点实现两个电磁铁产生同向或反向的磁场；对称设置在两个电磁铁相互靠近端的两个导磁极头，两个导磁极头中均内置有电加热片；设置在两个导磁极头之间的样品夹具，两个电磁铁相互靠近时对样品夹具进行夹持；在样品夹具上开设有多个用于放置试样的样品型腔，并在样品夹具上开设有用于安装热电偶的测温孔。本实用新型能够检测在某一温度和磁场条件下，永磁体的抗退磁能力，同时还可以对异型永磁体成品开展辐射充磁、径向充磁或平行充磁等处理，极大提高了装置的适用性。

Description

一种永磁体多功能处理装置

技术领域

本实用新型涉及一种永磁体多功能处理装置，属于永磁材料检测技术领域。

背景技术

稀土永磁材料在永磁电机的实际应用中，根据电机设计的需要，通常呈现出不规则外形，如环形、瓦形、拱形等特殊形状。且针对不同外形尺寸的产品，品种繁多的电机设计方案也使得磁体的充磁形式多种多样。例如针对环形磁体有辐射充磁，针对瓦形或拱形磁体有径向充磁方式和平行充磁方式。

永磁体不同的产品形状、尺寸和充磁方式，以及在电机应用中所处的磁场和热场环境，使得异型永磁体的实际抗退磁能力与永磁体生产商出厂数据间存在差异。这也就导致异型永磁体出厂检测数据符合电机设计标准，但在电机装机验证过程中，可能导致电机反电势、转矩等装机参数与电机设计参数存在差异，不得不调整异型永磁体性能指标或对电机进行重新设计。因此，测试异型永磁体在装机前的磁通，以及磁场和热场作用条件下的抗退磁能力和磁通不可逆损失，是评估一款异型永磁体成品是否符合电机应用的关键。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种永磁体多功能处理装置，具体涉及一种异型永磁材料在磁场及热场作用条件下的老化以及饱和充磁装置，能够实现对永磁体的多功能处理。

本实用新型所采用的技术方案为：

一种永磁体多功能处理装置，包括对称设置且能够相互靠近或远离的两个电磁铁，两个所述电磁铁通过导线相连，通过切换导线连接点实现两个电磁铁产生同向或反向的磁场；对称设置在两个电磁铁相互靠近端的两个导磁极头，两个导磁极头中均内置有电加热片；设置在两个导磁极头之间的样品夹具，两个电磁铁相互靠近时对样品夹具进行夹持；在样品夹具上开设有多个用于放置试样的样品型腔，并在样品夹具上开设有用于安装热电偶的测温孔。

作为本实用新型的一种优选，所述的电加热片以及热电偶均与外部温控装置电性连接，通过温控装置控制电加热片对导磁极头进行加热并传导至样品夹具，热电偶用于检测样品夹具的温度并将温度数据传输至温控装置。

本实用新型的有益效果在于：

通过电加热片对放置在样品夹具内的永磁样品进行加热，再通过设定反向磁场循环处理后测试成品的磁通或磁矩，继而可以检测在某一温度和磁场条件下，永磁体的抗退磁能力，同时还可以对异型永磁体成品开展辐射充磁、径向充磁或平行充磁等处理，极大提高了本实用新型专利的适用性。

附图说明

图1为磁体磁矩方向沿径向指向内侧时，装置中电磁铁对应磁场示意图；

图2为磁体磁矩方向沿径向指向外侧时，装置中电磁铁对应磁场示意图；

图3为磁体磁矩方向沿轴向平行时，装置中电磁铁对应磁场示意图；

图中主要附图标记含义如下：

1、电磁铁，2、导磁极头，3、电加热片，4、样品夹具，5、样品型腔，6、测温孔，7、试样。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型做具体的介绍。

如图1-3所示：本实施例是一种永磁体多功能处理装置，包括对顶的两个电磁铁1，两个电磁铁1彼此独立，用导线将两个电磁铁1的一端接于同一外部电路，再通过导线将两个电磁铁1的另一端相连，即两个电磁铁1串联在外部电路中；在实际操作时，通过切换导线连接点(改变电流流向)即可实现两个电磁铁1在通电后产生的同向或反向的磁场。两个电磁铁1在实际使用时，可分别与伸缩装置固定连接，两个伸缩装置上下对称设置即可，下方的伸缩装置固定在平台上，执行端向上设置；上方的伸缩装置安装在平台顶板底部，执行端向下设置；在电磁铁1与伸缩装置之间设置绝缘板，通过绝缘螺钉将三者固定即可；然后通过两个伸缩装置动作来驱动两个电磁铁1相互靠近或远离，伸缩装置可以为电动缸或气缸。

装置还包括两个可更换的导磁极头2，两个导磁极头2通过定位螺丝固定在对应的电磁铁1并设置在两个电磁铁1相互靠近的一端；每个导磁极头2上均设置有电加热片3，电加热片3通过导线与外部的温控装置电性连接，通过温控装置来控制电加热片3通电并升温。

装置还包括样品夹具4，在两个电磁铁1相互靠近时，将样品夹具4放置到两导磁极头2之间，继而能够对样品夹具4进行夹持；样品夹具4上根据实际测试样7品的形状和尺寸对称设置有多个样品型腔5，在放置时，样品型腔5的开口向上；在样品夹具4上开设有测温孔6，在测温孔6内安装有用于检测样品夹具4温度的热电偶(图中未视出)，热电偶也通过导线与外部的温控装置电性连接；通过外部的温控装置设定加热温度，在电加热片3通电升温后通过导磁极头2将热量传导至样品夹具4并作用于样品型腔5内的试样7，热电偶实时检测样品夹具4的温度并将数据传输至温控装置，当检测的温度达到设定温度后，温控装置控制电加热片3停止升温，整个温控过程均为现有技术能够实现的技术效果，此处不再赘述具体温控原理。

下面结合图1和图2阐述本装置处理沿径向取向的异型磁钢时的工作原理，工作原理为：

1、首先将预充磁后，磁矩方向沿径向方向且指向内侧的试样7在磁通计中测试永磁体在室温条件下的磁通和磁矩；

2、然后将试样7放入样品夹具4中，调整导磁极头2的间距使得样品夹具4夹持在两导磁极头2之间(图1中导磁极头2还未相互接近)，通过外部温控装置设定升温程序，电加热片3开始升温至目标温度；

3、待温度稳定后，根据试样7取向方向与充磁方向，调整对顶的电磁铁1中铜导线的电流大小及电流进出方向，使得上电磁铁1产生的磁场向下，而下电磁铁1产生的磁场向上，从而在样品夹具4所在空间中形成沿径向方向且指向外侧的辐射磁场，与待处理磁体的磁场方向相反，如图1所示。同理，若待测磁体的磁场沿径向方向且指向外侧，则可调整对顶的电磁铁1电流大小及电流进出方向，使得上电磁铁1产生的磁场向上，而下电磁铁1产生的磁场向下，从而在样品夹具4所在空间中形成沿径向方向且指向内侧的辐射磁场，且与待处理磁体的磁场方向相反，如图2所示。

4、使电磁铁1产生的磁场相对于试样7磁场方向在反向的目标磁场与零场之间循环老化，达到一定次数后，停止老化试验；

5、取出样品，待试样7冷却至室温后，测试试样7的磁通和磁矩，并计算磁通不可逆损失或磁矩不可逆损失，对产品是否合格进行评估即可。

本装置还可以对异型永磁体开展在一定磁场条件下的热冲击试验，下面结合图1和图2做具体阐述，工作原理为：

1、首先将预充磁后，磁矩方向沿径向方向且指向内侧的试样7在磁通计中测试永磁体在室温条件下的磁通和磁矩。

2、根据试样7取向方向与充磁方向，调整对顶的电磁铁1的电流大小及电流进出方向，以调整电磁铁1磁场及方向，使得上电磁铁1产生的磁场向下，而下电磁铁1产生的磁场向上，从而在样品夹具4所在空间中形成沿径向方向且指向外侧的辐射磁场，与待处理磁体的磁场方向相反，设定程序，使得电磁铁1产生的磁场相对于永磁体磁场方向相反，如图1所示；同理，若待测磁体的磁场沿径向方向且指向外侧，则可调整对顶的电磁铁1电流大小及电流进出方向，使得上电磁铁1产生的磁场向上，而下电磁铁1产生的磁场向下，从而在样品夹具4所在空间中形成沿径向方向且指向内侧的辐射磁场，且与待处理磁体的磁场方向相反，如图2所示。

3、设定升温程序并启动加热，使得试样7升温至目标温度T1，随后结束升温程序；

4、待试样7温度从目标温度T1降低到目标温度T2或室温时，重复步骤1开启升温程序至目标温度T1，循环往复至一定次数后，停止热冲击老化试验；

5、取出试样7，待试样7冷却至室温后，测试试样7的磁通和磁矩，并计算磁通不可逆损失或磁矩不可逆损失，对产品是否合格进行评估即可。

本装置还可以对异型永磁体开展辐向、径向或平行取向的饱和充磁处理，下面结合图1、图2和图3做具体阐述，工作原理为：

1、首先将试样7放置于样品夹具4中，调整导磁极头2的间距使得样品固定；

2、根据试样7取向方向与待充磁方向，调整电磁铁1的电流方向并保持，以调整电磁铁1磁场及方向并实现稳定磁场，如试样7的目标磁场沿径向方向且指向外侧，则可调整对顶的电磁铁1电流大小及电流进出方向，使得上电磁铁1产生的磁场向下，而下电磁铁1产生的磁场向上，从而在样品夹具4所在空间中形成沿径向方向指向外侧的辐射磁场，与试样7的磁场方向相同，如图1所示；同理，若试样7的目标磁场沿径向方向且指向内侧，则可调整对顶的电磁铁1的电流大小及电流进出方向，使得上电磁铁1产生的磁场向上，而下电磁铁1产生的磁场向下，从而在样品夹具4所在空间中形成沿径向方向且指向内侧的辐射磁场，与试样7的磁场方向相同，如图2所示；同理，如试样7的目标磁场为平行取向，则可调整对顶的电磁铁1的电流大小及电流进出方向，使得上电磁铁1产生的磁场向下或向上，而下电磁铁1产生的磁场也向下或向上，从而在样品夹具4所在空间中形成向下或向上的平行磁场，与试样7的磁场方向相同，如图3所示，图中表示磁场垂直于纸面；

3、待磁场设置完成后保持磁场恒定，设定升温程序并启动，使得试样7升温至试样7的居里温度，随后结束升温程序；

4、向样品夹具4中通冷却水或吹冷风并维持电磁铁1磁场，使得试样7在逐渐冷却过程中实现异型永磁体辐射取向、径向取向或平行取向的饱和充磁；

5、取出试样7，检测试样7的磁通或磁矩，判断产品是否实现了饱和充磁即可。

综上所述，本实用新型提供的一种永磁体多功能处理装置，通过外部温控装置控制电加热片对放置在样品夹具内的永磁样品进行加热，再通过设定反向磁场循环处理后测试成品的磁通或磁矩，继而可以检测在某一温度和磁场条件下，永磁体的抗退磁能力，同时还可以对异型永磁体成品开展辐射充磁、径向充磁或平行充磁等处理，显著地提高了装置的适用性。

以上所述仅是本实用新型专利的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型专利原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型专利的保护范围。

Claims (3)

1.一种永磁体多功能处理装置，其特征在于，包括：

两个电磁铁，对称设置且能够相互靠近或远离；

两个导磁极头，对称设置在两个电磁铁相互靠近的一端，导磁极头中内置有电加热片；

样品夹具，设置在两个导磁极头之间，两个电磁铁相互靠近时对样品夹具进行夹持；在样品夹具上开设有多个用于放置试样的样品型腔，并在样品夹具上开设有用于安装热电偶的测温孔。

2.根据权利要求1所述的一种永磁体多功能处理装置，其特征在于，两个所述电磁铁通过导线相连，通过切换导线连接点实现两个电磁铁产生同向或反向的磁场。

3.根据权利要求1所述的一种永磁体多功能处理装置，其特征在于，所述的电加热片以及热电偶均与外部温控装置电性连接，通过温控装置控制电加热片对导磁极头进行加热并传导至样品夹具，热电偶用于检测样品夹具的温度并将温度数据传输至温控装置。