[发明专利]永磁体磁通温度系数测量装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种永磁体磁通温度系数测量装置及方法。

背景技术

近年来，钕铁硼永磁体的磁性能及耐蚀性有了很大的改善和提高。随着国家节能减排环保战略的实施，稀土永磁体被广泛应用于变频空调、新能源汽车电机、风力发电等领域。这些领域的用户对产品温度稳定性的要求比较高。永磁体的温度稳定性是影响设备稳定性的重要因素。衡量永磁体磁性能温度稳定性的最常用指标有磁通温度系数、剩磁温度系数、矫顽力温度系数等参数。

在实际应用中，绝大多数磁路都存在一定的气隙和漏磁。在磁路设计过程中，需考虑永磁体在产品预期使用寿命期间可能存在的磁通温度损失。磁通温度损失分为不可逆温度损失和可逆温度损失。其中，磁通不可逆温度损失可以在使用前通过对永磁体进行温度老化处理来去除，不会成为长期不稳定因素；而可逆温度损失随永磁体使用过程中温度的波动而变化，只能根据永磁体磁通可逆温度系数来估算，因此磁通可逆温度系数对磁路设计而言是必不可少的重要参数。

目前，在对永磁体的磁性能温度稳定性进行检测时，常采用高温减磁试验。具体过程为：使用线圈和磁通计组成测量系统，测量永磁体在室温(T₀)的磁通φ₀(实际上，为了更准确，使亥姆赫兹线圈测量磁偶极矩)，然后依永磁体可能使用的最高温度在高温试验箱中进行一定时间的高温(T)试验，然后将永磁体取出，冷却至T₀后再次测量永磁体的磁通φ₁，通过下述公式计算永磁体从T₀至T温度范围的磁通不可逆损失百分比：

但是，当永磁体在高温环境下使用时，其总的磁通损失除了上述不可逆损失外，还包括从室温T₀至高温T温度范围的磁通可逆温度损失。可逆温度损失一直未有有效的直接检测方法。

磁通温度系数作为永磁体的基本特征参数，对其准确测量无论对永磁体研究还是永磁体应用开发都具有非常重要的现实意义。到目前为止，未见有成熟的永磁体磁通温度系数测量系统和方法。以往的方法的磁通温度系数相对测量不确定度往往达10％。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供永磁体磁通温度系数测量装置及方法，使得测量不确定度U(k＝2)达到0.005％/℃以下。

为了实现上述目的，本发明提供一种永磁体磁通温度系数测量装置，包括：加热箱体(1)，用于对测试样品(3)进行加热；以及磁通测量线圈(2)，位于所述加热箱体的内部，在所述加热箱体与所述磁通测量线圈之间不具有磁屏蔽。

本发明的永磁体磁通温度系数测量装置，还包括箱体内气流循环系统(10)，所述箱体内气流循环部位于所述加热箱体的外部，与所述加热箱体的内部流体连通。

本发明的永磁体磁通温度系数测量装置，还包括温度传感器(5)，所述温度传感器位于所述磁通测量线圈的内部。

本发明的永磁体磁通温度系数测量装置，还包括测温控温系统(7)，所述测温控温系统位于所述加热箱体的外部，与所述温度传感器一起对所述加热箱体内部的温度进行控制。

本发明的永磁体磁通温度系数测量装置，测试样品与加热箱体的内壁之间的距离在50mm以上。

本发明的永磁体磁通温度系数测量装置，测试样品位于加热箱体内的中心区域。

本发明的永磁体磁通温度系数测量装置，所述加热箱体和所述磁 通测量线圈的尺寸被设置为使得所述磁通测量线圈内的温度上下偏差不超过0.3℃，温度波动度在±0.1℃以内，测试样品的温度测量最大偏差不超过0.3℃。

本发明的永磁体磁通温度系数测量装置，所述磁通测量线圈是耐高温亥姆赫兹线圈，耐温最高可达600℃，测试样品位于所述亥姆赫兹线圈的中心区域。

本发明的永磁体磁通温度系数测量装置，还包括磁通积分器(8)，位于所述加热箱体的外部，用于测量测试样品的磁通或磁偶极矩。

本发明的永磁体磁通温度系数测量装置，测量所述磁通测量线圈在不同温度下的电阻值，并且根据测量结果对不同温度下测量得到的磁通值进行修正。