每块永磁体的形状和磁化程度都会影响其使用方式。它决定了磁体外部的磁场分布以及磁场强度。一般来说,有四种类型的磁化:轴向磁化、径向磁化、径向磁化和多极磁化。根据所用材料和应用的不同,最常见的永磁体形状有矩形、圆柱形、环形、球形、条形和盘形,尺寸从几毫米到几分米不等。 分米.
不同尺寸、形状和类型的永久磁铁
大磁铁比小磁铁强,但并不总是如此。它们的强度取决于磁体材料。大多数永磁体都是由以下四种材料之一制造的: 钕铁硼(NdFeB),陶瓷(铁氧体)、铝镍钴和钐钴(SmCo)。钕铁硼磁铁是应用最广泛的稀土磁铁类型。这些磁铁强度高,可容纳大量磁通量,但又不会太脆,重量轻,可轻松制成任何形状,并能承受高温。
三种常见的磁场测量系统
传感器系统、执行器制造、可再生能源、电子和医疗设备等多个行业对磁铁的需求不断增加。 特别是在电机行业,作为永磁体最大的终端消费者之一,城市化、工业化、清洁交通和自动化需求的不断增长对永磁体的需求产生了积极影响。此外,由于人口增长、气候变化挑战和电力需求增加,风力发电厂的扩张预计将在未来几年推动市场增长。
永磁体三分之一以上的产量被用于制造各种永磁电机。永磁电机具有省铜、省电、重量轻、体积小、比功率高等优点。然而,为了保证这些电机在任何条件下都能实现最佳运行和性能,设计复杂性和生产公差都在不断增加。这就意味着需要磁场测量设备来测量和分析磁铁的单个质量和最终产品的质量。目前,有几种测量系统可以测量磁铁的磁场。从简单的高斯计到先进的多霍尔传感器扫描系统,不一而足:
高斯计
高斯计是一种手持式电子设备,带有霍尔传感器探头,可测量垂直于探头的场强。.在探头的顶端,霍尔传感器测量磁场感应的电压,该电压与磁通密度成正比。仪表的显示屏将显示高斯磁场值。根据测量类型的不同,有不同的探头,如轴向探头或横向探头。
使用高斯计测量磁铁的磁场时,有几个因素会影响测量结果 测量结果例如探头相对于磁体的方向和与磁体的距离。因此因此需要高精度的定位才能获得良好的结果。这对于磁场分布不均匀的磁体(如多极磁体)尤其困难,因为微小的位置变化都会对测量的磁场产生重大影响。
流量计
磁通计(亥姆霍兹线圈计)用于测量永磁体磁性表面产生的磁通量。它用于物理实验室测试材料的特性。使用磁通计,只需穿过一个中心容积为开放式的亥姆霍兹线圈的中心,就能根据线圈绕组数与线圈上磁通量变化之间的物理关系来确定永磁体的特性。
磁通计比高斯计更难使用,也更复杂。
简而言之,高斯计和磁通计是测量磁体一些基本特性(如磁场峰值和磁通量)的合适设备。不过,手持式仪器的测量结果可能有些不准确。这些仪器的软件非常简单。这些测量系统无法回答与单个磁体有关的所有复杂磁性问题,如不均匀性、南北不对称以及磁体转子组件固有的磁性问题,如 NVH 问题(噪音、振动和粗糙度问题)。
先进的磁场扫描仪
Magcam 先进的磁场扫描仪(Combi Scanner)是一款四轴电动扫描平台,专为测量不同类型、形状和尺寸的永磁体的磁场分布而设计。从单个磁体和磁体组件到永磁转子(径向和轴向)。Combi 扫描仪内置磁场相机,可以高精度、高空间分辨率绘制三维磁场图。它具有先进的片上二维霍尔传感器阵列,测量点超过 16000 个。
Combi 扫描仪有两种测量模式:
平板磁铁和磁铁组件的门户模式
在门户模式下,磁场相机朝下,测量平面磁体和磁性组件的磁场分布,测量范围从几毫米到 290 毫米 x 290 毫米 x 250 毫米(宽 x 深 x 高)。
磁场相机可以高速测量大面积磁场。它比单探头设备快约 30 倍。 相机与磁体之间的距离可近至 0.5 毫米,从而保证了最佳磁场精度(最佳信噪比)。使用MagScope(Magcam 自主开发的软件),测量和分析过程可以完全自动化。磁铁的测量的全磁场分布 包含大量有关磁体特性和质量的信息。MagScope 包含大量分析功能,可为任何应用提取磁体的相关特性。
用于永磁转子、环形磁铁和圆形磁性组件的转子模式
转子模式下增加了一个旋转台。三维磁场相机指向前方,用于测量径向永磁转子(直径达 500 毫米,轴向长度达 290 毫米)和曲面磁铁段。
Magcam 的磁场扫描仪可在数秒内以高轴向和角度分辨率测量整个转子表面的磁场分布,径向距离很近。使用 MagScope 软件可对转子进行全面分析 对转子进行全面分析,以确定南北磁极对称性、自动磁极测量/计数、傅里叶谐波分析、噪声、振动、齿槽转矩分析、材料缺陷等。可将曲面磁铁段放入支架中,进行与转子类似的测量。
对于其他特定磁体,例如微小的扁平磁体(~1 毫米)、大型工业电机、大型风力涡轮机磁体以及外永磁转子或内永磁转子,Magcam 还有其他解决方案,可提供高精度和高速测量,适用于生产、质量控制和研发环境。
Magcam 专家可以帮助您选择最适合您情况的磁场测量解决方案。