小体积环形磁钢径向多极充磁
赵晨初（浙江东阳仪表电机厂）
0 引 言
工业自动化中大量采用永磁同步电动机和永磁步进电动机。这两类电机的转子一般由径向多极充磁的环形永磁体制作。永磁材料要求各向同性，以选用各向同性的永磁铁氧体居多，也有选用钕铁硼或钐钴稀土等新型永磁材料制造的。
永磁同步电动机的同步转速与磁转子的磁极对数有关
永磁步进电动机的步距角与永磁转子的充磁极对数有关
自动控制系统中要求永磁同步电动机的转速要尽可能的低，而永磁步进电动机的步距角尽可能的小。因此，这两类电机的永磁转子磁极对数较多，常为5—20对磁极。而自动控制系统中的小机座号电机的转子永磁体的几体尺寸通常又很小，外径仅为西8～~20mm．转子表面磁极间距离很小，约2～3mm，要求磁钢磁化后表面剩磁值500g以上。
为使磁钢充分磁化，需对磁钢施以饱和磁通密度，其安匝数相当于5—10倍矫顽力的磁动势。
由于礅钢体积小，充磁线圈铁心的窗口面积有限，无法安放足够安匝数的线圈，即使往外扩展铁心外径，增大线圈窗口面积，虽然可安放的线圈安匝数增加了，但随磁路增长，漏磁通急剧增大，充磁效果明显下降，无法获得理想充磁效果。采用单匝低感线圈，应用低电压大电流峰值的电容脉冲放电的充磁方法可以解决小体积环形磁钢径向多极充磁难的问题。
电容脉冲放电充磁机
充磁效果好坏取决于磁性材料性能，充磁机和充磁线圈三大因素。低电压大电容脉冲放电充磁机的方框原理图如图1所示。
整流充电回路由电源变压器。桥式整流器和贮能电容器组成。从电源变压器初级输入220v50hz交流电，分档的次级绕组可获得所需的电压，该电压经桥式整流成单向脉动电流贮入电容器内，供作充磁的能量源。为获得连续可调的次级电压，可在电源变压器前加装一只适当容量的自耦调压器。连续改变输入电源变压器的初级电压，即可任意选择电容器两端的充电电压。充电电容器两端的电压按充磁回路的要求选定。
一旦需要检修线路时，有必要将电容器上贮存的电荷通过安全放电回路泄放掉，以确保人身安全。
脉冲充磁回路是一个典型的r-l-c放电回路。电容器是一个贮能元件，作充磁能量源。晶闸管（可控硅）作充磁回路的开关元件，要求管子导通的时间尽可能短，通过的电流尽可能的大，管子的导通和关断由可控硅触发电路控制。
2单匝低感充磁线圈
图2为单匝低感充磁线圈断面图，线圈由单根漆包线或裸铜线绕制而成。如图2中，单根导体沿磁环外表面均布，间隔相反的轴向电流方向造成了磁体径向圆周均布的空间多极磁场。单根导体周围填充以环氧树脂绝缘材料，如图中2兼有固化、绝缘双重作用。图中3为铁质磁屏蔽套，由于单导体线圈不含铁心，线圈的电感量很小，保证了充磁过程电流的快速响应。
充磁回路总阻抗，电阻部分应包括充磁线圈的直流电阻、接线柱的接触电阻和电容器的内电阻；电抗部分应包括充磁线圈电感、电容器容抗和充磁回路的分布电抗，这些量的值都十分小，仅在零点几至几个欧姆之间．因此当电容器两端的放电电压达到几百至上千伏后，很易获得几千乃至上万安培的峰值充磁电流，足以形成所需的高磁势，使环形磁体充分磁化。
3****充磁状态的合理选择
充磁回路是一个典型的r-l-c放电回路，如图3所示。
由于单根充磁线圈的导线截面积较大（相对而言），导线长度较短，因此整个线圈的直流电阻很小，仅零点儿至几欧姆。
低电阻低电感量的充磁线圈磬充磁回路中相当于短路状态，充磁电流为；
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