什么是磁钢的工作点和Pc值?如何计算Pc值?


永磁体是在开路状态下工作的,由于开路状态的磁体是在退磁场的作用下,所以工作状态下的永磁体的磁感应强度不在闭路状态的Br点上,而是在比Br低的退磁曲线上的某一点,这一点称为永磁体的工作点,如下图D点。在这里插入图片描述
工作点与退磁曲线的形状和工作状态下磁体的退磁场大小有关。连接工作点D与原点O的直线称为负载线,它的斜率与磁体的退磁因子有关,负载线的斜率也被称为磁导系数 Permeance Coefficient ,用Pc表示。

Pc=BD/ HD =μ0(1-1/N) [μ0为真空磁导率]
或 Pc=1-4π/N

退磁因子N与磁体的几何形状密切相关,因此Pc值的大小与磁体的形状和尺寸相关,磁化强度方向越细长的磁体退磁因子越小,磁化强度越扁平的磁体退磁因子越大,0<N<1或0<N<4π。图片来源:《稀土永磁材料》胡波平 饶小雷 王亦忠著
说明:请注意左图Y轴是-Pc

下图是不同形状钕铁硼永磁体Pc计算公式,供大家参考。【如需excel计算模型请识别文末二维码联系索取】在这里插入图片描述
相同牌号的磁体,由于形状尺寸不同,Pc 值不同,工作点的位置不同,磁体发挥出的实际性能就会有所不同。当磁体的Pc 值较小时,高温下的磁体产生的失磁较大,会影响整机的正常使用。因此,在实际工程计算中,需要确定磁体的磁导系数Pc,从而评估整机工作状态的安全工作温度以及热减磁,保证整机的正常使用。在这里插入图片描述
如果磁体的Pc 值较小,工作点位于退磁曲线拐点以下,那么磁体是不能在相应温度正常工作的。如下图,D12*1mm 的N50H 牌号磁钢,在 60℃ 以上的环境下工作会发严重的不可逆退磁,需要调整尺寸或提高矫顽力等级。在这里插入图片描述

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