GB T 3217-1992 永磁(硬磁)材料磁性试验方法.pdf

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1、UDC 621. 318. 12 621.317.4 K 10 GB 中华人民共和国国家标准GB/T 3217-92 永磁(暖磁)材料磁性试验方法Methods of test of the magnetic properties of p垂rmanentmagnetic Cmagnetically hard) materials 施头aaaa Hd)表示(见001)。3. 3 回复线和民复磁导率recol line , recol p盯meability永磁材料的因复线;是指退磁曲线上某点在四复状态时的局部磁湾困线，回复线的平均斜率与磁性常数卡的比值定义为国复磁导率觅001) 0 H H口回

2、复磁导率p阳j安(1)式计算z国家技术监督局1992-01-18批准HCB Hp fI叠图1退磁曲线和回复线J 18 .B 。1992-10-01实施式中:IL(J =收XIO-日1m;GBI3217-92 l LJ.B P町=王五万LJ.B一一回复线两个端点前磁通密度之差，T;LJ.H一-主复线两个端点幸亏磁场强度之差，A/mQ4 单位领采用国际单位制(SD，详见附录Ao5 内禀矫顽为HCJ/J、子或等于600kA/m永磁材料的革尊重5. 1 磁化装置5. 1. 1 磁化装置自磁级、极头和磁化绕组组成。磁草草、极头积试祥构成闭合磁路见峦2)。2 3 6 4 5 囹Z磁化装置1 滋化绕组.2一

3、磁场探测器.3磁钝叫一B(或J)测量线圈5一试样，6级头. ( 1 ) 5.1.2 磁貌和极头应由矫顽力不大子100AI屈的软磁材料制成，其结构应对称。为了减小图重重通迅速变化而产生的涡流，磁辈在推荐用叠片铁心构成，极l司距离在一定范围内连续可谓极富应为平面，表面粗糙度参数R.值为3.2.m，两极富应平行并与磁场方向垂直g5.1.3 磁化辈革组的位置应尽量靠近试样并互相对称，其轴线与极头秘线一致。5. 1. 4 磁化电源:磁化电源应具有足够的容量，在测量时，磁化电源i属节器，应能在整个测量范围内连续黯平稳地改变磁场e磁化电流的不稳定度不超过O.l%/mino5. ,. 5 磁化装置应能产生便试

4、祥磁化到饱和的磁化场，其值随永磁材料的种类而变化，并与品粒前取向有关饱幸在磁化场强度H_的选择通常与内禀矫顽力有关。epHma. = KHCJ 系数K智主据永磁材料的种类而变化，一般在3jlJ 5之间。部分永磁材料的饱和磁化场强度鬼附录B，其中所列约饱和磁化场强度HIII.是这样得到的z当磁化场强度出某一值增加50%肘，试样的B，和Hcr;(或HCJ)增极均不超过uc该滋场值就被认为是这种永磁材料的最低饱和磁化场强度筐e5.1.6 两极面向豹磁化场，在试祥、B苦苦量线疆和兹场探泌器所占有约整个空间内应足够均匀。因此，2 GBjT 3217-92 接面几何尺寸必须满丛(幻、(3)式:D二d十1.

5、2LD二三2.0L 式中:D一一图形极萄直径或矩形被西岸j最短边长，m;L一一极!可距离，由:d 垂直于磁场方向均匀区的最大尺寸.m，. ( 2 ) . ( 3 ) 工作玲，极头中的磁运密度应比其饱和磁通密度低得多，以保证毅面近似于磁等位萄。实用上，对于电工线铁板头的磁通密度应小子1T.对于含钻35%50%的铁钻含金极头的磁通密度应小于1.2G当满足上述条伶付，在极声ii泻的磁场沟匀区内，磁场强度的变化不超过1%。5.2 i式样5.2.1 试撑取矩形(或隐形)截面的柱体，为了使试样均匀磁化，其尺寸由5.1.6条限定，试辛辛长度应大于5mm 5.2.2 试样两端面应磨阎王IJ互相互行，平行度不超

6、过公差等级级，端丽垂直于较线，垂直度不超过公差等级9级，表应粗糙度参数i仁值为3.2m.以减小气隙(见5.4.2条。5.2.3 试样横截面积沿整个长度方向l保持一致，其偏差不超过它的最小楼截面约1%，试样尺寸约测量运差不得超过队2%.5.2.4 试撑不应有批部和内部缺陷，倒如=缺口、掉边、裂纹、砂眼积气孔等。5.2.5 对于各离异俊的东磁材料，在测量其磁性对，试祥的磁化方向J!i与材料的易磁化方向一致，5.2.6 对于温度系委主较大的材料，例如z铁氧体永磁材料.在泌量时试样温度变化不应超过士3C0 5.2.7 试样放置于磁化装桂两极面|司的磁场均匀区内见5.1.6条3。试祥的欲磁化方离应与磁场

7、方向一致。5.3 滋通密度的测鼓5.3.1 磁通密度的变化茧，也?测量线圈连接感应屯压时间积分泰来测量。5.3.2 苦苦量线因为均匀的单层，紧紧地绕于试样中部并对称于试样两端重言。为了消除出测量线鹰号l线商产生的附加感应电压，号l线应绞合在一起。5. 3. 3 感应电压时向积分器，可以是冲击检流计，磁通计，电子积分器或其它自动装置。5. 3. 4 磁通密度的变化量由(4)式计算248zB, -8.z-Laudt Z ., NSJj 式中:B2 -t，瞬间约磁通密度，T;B，一-t，瞬间的磁通密度，T;5-i式样的横截面积，m2;N-一泌量主是圆的臣数2j:cdf感应电泛的积分 5.3.5 磁通

8、密度的浏锺误差不应超过2%0 ( 5 ) 3 GB/T 3217-92 5.4 磁场强度的滋量5.4. , 磁场强度用磁场探褪器配合辛苦应的仪器测量.Il通过测量线图连接5.3.1条怒述的积分器或;雀尔探头夜合也测仪器吉普量。磁场主军费器的常数应预先校准，其引出线绞合在一起a5.4.2 豫了按5.2.7条的要求放宣试中幸外，为了减小白气隙3(见图3)而引起的泌量磁场的误差估算方法见附录。，应将试样夹紧。釜搔头鑫图3空气间隙5.4.3 只有当试样表面的磁场强度矢晕乎行于试样侧面时，在试祥表面直接溺得的磁场强度才等于试样内部的磁场强度.因此为了获得试样内部的磁场强度，磁场探测器的位置必须满足5.1

9、.6条的要求，尽量靠近试样并且对称于试样两端面，其销与试样磁化方向一致。5.4.4 磁场强度的混量误差不应超过2%。5.5 退滋曲线的波i量5. 5. 1 ffl冲击俭草草it幸亏测量过程5. 5. ,. , 对于具有叠片磁妮的磁化装置，将试祥在大于附录8规定的11mu. -F，在量1七妻IJt毡知磁状态Bm.毡，并进行磁锻炼以保证试样磁状态稳定。然后，切断磁化宅流，按第5.3条便可j烧得磁通密度变化量l!.B (见图4心。B， = BID6x - B r .( 6 ) R lllJ , H t.R, i H阳在H_. 8 部4a饱和磁涝饵线4 GB/T 3217-92 ftl于极头和磁轮存在

10、科泣，尽管这时军主化电流窍不，但磁事呈阳被头产生约剩余磁场j虽这1-雪不?;i号，因f.ifBfr不等于1!H，按第5.，t条烈导。再将磁也场豆E变到-flmx塑lJi导I:.B， 4B1 c + B.3革. . .( 7 ) dJ式飞在)事1(7)可得，=1/2(卒B2-I:.B，)当11罗等于口眩，B!等TB，当11，不等于ouL B，可出退数lMl线伫求得3翔浏浏H茧量;运呈磁i殉i掏H线仁1-_j任圭点fl扩灼均3丁)1t串祀nHI时i七叶、l，试悖立均Ji应E主先:磁1化七E到1号JI饱包和f点艾(B轧怕M苯，H九m. . . . ( 8 ) 磁化屯t液友磁4狡次态生处主f1J气，H

11、，点，f(吉然在后使磁化与场运跃变至到到IJ!丧淤浏1牵辑J笙点的哥毯盖化场才强虽度一11，网自时J汹浏iJ1得寻量磁立通E宦密主苦;1主变1化七豆结tl:.，该点的达i(9lAHW , B=15雹-1:.15 .(吉重复上述过程筝;四i注:各点的B初H值，j磁曲线使iiJ描绘出来。5.5,1. 2 对子具右I主主片疆军郭的磁化装;室，为了减小由于#主流和电感引起在;非毒手8ti吴差，推存采JjJ如干淤结程!于:通过产主Imax的最大磁化电流换i司来攫IJ得Bmax(见医.1)，)B H 0B, 8咄因4b饱在l磁滞团主是在此应注意磁化电流在两个方向上的误差蜜应小于1% Bmu.由(10)式计

12、算zBM=AB3 ( 号)ill磁草草线上ff-点的B和H的i曹i量，先将试样在Hmn下磁锻炼，然后将磁化电流调节;rIJ拂J1马川1(1:场的相应值，按第5.4条测得其磁场强度H，再使尊重化电流跃变到它的最大值(裙应于-H叩l，).同时熬得兹通密度变化垃I:.B.主运的磁通密度按(11)式计算=B =!lB -B=翼.( 11 ) 依次j刨出各点约B相l-f，退磁曲线便可描绘出来。5.5.2 后电子积分器的测量过程5.5, 2.1 把空的5拇IJ泣线图和墨宝场探测器ff1于杂散场小子0.1让A/血的空间，仔绍调整电子积分-6;f农1磁场附IJ:!i!:仪歪1:苓泣，JIta才X-y记录仪落笔

13、在坐标原点。然后把i式样放入H测量主主m.M竞5.4.2条庄重量1毛主主投夹紧。同时守磁场探测器按5.4.3条置于两极面之间e以高于附录B中陈列的饱和盖章化场强度值.将!JI:祥磁化后，使磁f七电流单调族主小到:手。由于适量比装进的暴，钱，般记录笔还位于第一象段。再改变滋比电流方向，慢慢增加磁化电流使返磁草草线通过Hnl5 GB/T 321 7 - 9 2 或Hc;点(觅i翌日。这时X-y记录仪记录下退磁汹线上各点的磁通密度值和相应的磁场强度值eB P -H 。HCJ B，H 医J5 用电子积分器撼绘的退磁曲线和回复线对于磁通密度和磁场强度之间存在较大滞后JJl!象幸亏材斜，磁场强度的变化速度

14、应该足够慢，为了保证准确的积分，电子积分器的时间常数应该足移大，零点漂移应该足够小。5号5.2.2想磁忌的确定z描绘出退磁曲线后，取退磁盘线与B锁交点的磁远密度值见图1)05.5.2.3 草草顽力HCB或均票矫顽力HCJ的确定t退磁跑线与B等于本言:主呈交点的磁场强度徨为HC!J: 与8等于PBH豆线交点的磁场强度值为HCJ(见图5)5.5.2.4 通过磁化电流的自动扫描，也可以描绘出整个磁滞困线，该磁滞囚线的对称中心，即执H)曲线的坐标原点，从而可求得满磁立和矫顽力Hc挡。5.6 最大磁能积(BH).的确定最大磁能积(BH)m自退葱曲线上相应的B和H乘积的最大值确定，或者用退磁曲线与等磁能草

15、草线相切的方法稳定。5.7 回复磁导率m约担!定5. 7. 1 冲击捡流计的测f过程2根据需要取退磁曲线上某一点P作为应复线的基点见图1).然后远比P点绝对值小t:.H豹磁场强度值，并围绕t:.H交换磁场，以使磁状态稳定。再按第5.3条和第二4条分别测得t:.B值幸在相应在t:.H毡，凡z按(1)式计算。5.7.2 用电子积分苦苦的测量过程z按5.2.2条操作，当记录笔到达所需要的P点对，改变磁化场的变化方向，使其变化量为t:.H后再将记录笔回到P点.HP得到回复线。由因复线的平均斜率，求得回复磁导率户.ff(见军哥们。一毅严m沿返磁函线不是常数，所以应标明榕应的H.Bp和t:.H值。5.8

16、试验装置的校I!t5.8.1 试验装置Z应定期进行校准。试验装置所用的电流表.标准互感线圈，磁场探测器.J测量线题等，应定期送计量部门检定。5.8.2 为了保证永磁材料磁参数泌量的准确一致，采用国家计量部门检定的标准试样，对各个磁性参数的测量结果进行对比。标准试样定期送汁量部门检定。5.9 试验报告试验报告按需要可包括如下内容z5 试样材料古!牌号，几何尺寸所m仪器在j类型:饱和磁与军强度Hmn.值号剩在这;娇蹊力Hcull:支|与!1:ff该J,1! G/T 3217-92 最大磁慈手只(BH)=，1:童及坐标Bci值和ll(在;回复磁导旦在严，值及HB，6.H毡，测亟参妻生的不确定度;浪H

17、l!:时的环挠温度:对于磁各向异性的试样，标晚磁化方向。5 内禀矫顽力HCJ太子600kA/m永磁材料的l量6, 1 磁化场对于内察娇政力大于在00kA/m的稀土永磁试洋.从原始磁状态，用H，去过11.5H盯的磁场，就可以磁化jlj接近饱和，要测釜退磁曲线，得到第二象限的数据并再辈辈化到最初的极性，则需要H， 1. 5 3H口的磁场筐。要完整地表征真正M称的数化状态，到需要更高的H， 3 5 HCJ的磁场值e6, 2 J线医J线圈采用绝缘良好的细软铜线，均匀地绕在无磁的线黯骨架上。磁i量测量线路和在草场补偿绘图应串联j卧室君主据电磁铁极爵的大小和试祥尺寸，可以采用l奇心形或双心形见图6)。磁通

18、测量线图和磁场补偿线圈应满足如下关系:N ,A , - N ,A, = 0 ,.(12) 式中:N!一-碰通预i)f主线医的应数;A 磁通商I)j重线隘的横截原积，m2; N，一一磁场补偿线圈的应数;11，一一散场补偿线圈的横截面积tm2。如果不满足上述关系时，可以用汁算部方法进行修正。 r.1心脏j)企吊因毡J 测量线I!ll6.3 测量E方法5在下述内容外，第5章中的内容一般仍有效。6. 3. 1 !商量前，用脉除磁化器或超导螺线管磁化试祥.最大磁化场强度至少为该材料内察矫顽力HCi的35倍。2时量用的磁ft装置.其极头应有锁紧机构，以防止在高磁场节产生约机械力挤碎试祥a6.3.2 把空的

19、J测量线理和磁场探测器，置于杂董立场小于自.1kA/团的空间，仔细调整测量装置的苓7 G8T 3217一但点辛苦移，待ill量装贺稳定后，放fXY记录仪的宅，走出J(f)汹线的坐标原点(口，们。然后，把试样放入J榄量绞RI.注意试样存j充墨宝方向，应与榄量fft磁性;方向一致，按5.4.2条在磁化装.ff中夹紧c同时，将磁场探燃器按5.4.3条泣T冽极富之间。6.3.3 按枣、商7，已充磁试样的磁状态设为R点，将这样装入两极头|苟，夹紧后的磁状态设为Q点李然后接通磁化电源，磁化试样，其磁化状态到达A点，J七点即作为汗始记录的起点。通常A点前磁场强度在200kA/扭以上eJ CI J, (B ,

20、 ) A r q /五f / / / / H Hj G 理7退音量也主呈现11窒顺序6. 3. 4 按照ACDFG的孩序，单调改变滋场，XY记录仪便描绘出退磁幽线。6. 3. 5 描绘完退磁曲线后，抬起XY记录仪的笔，满节磁化电漾，使磁场到J零，从J测量线函中取出l;祥。6. 3. 6 也丐v;采用后定坐标凉点约测量过程，Up描绘完迟磁盘1线后，将磁场探测器移到杂散场小子。.1 kA/mtl主阂，同对将Jll量线圈也移至杂散场小于0.1kA!阳的空间并从中取出试样，这时元Y记录仪韵笔使时到J(H)曲线约坐标原点(0，0)。6. 3. 7 乘j磁J，部J确定，1撞绘出退磁曲线后，取退磁曲线与J坐

21、标轴交点的磁极化强度筐。6 3. 8 矫顽力HCB和内禀矫露露力HC1钓确定取退磁曲线与H坐标轴交点的磁场强度值为HC.与JZ卢nH.1主线交点的磁场强度值为HCB(见图7)，6.4 在实际工作中，如果霜要BUl)曲线可根据公式B=!+H自J(Hl曲线换算.tN:.B(fl战线，也可把J市u主线图换成E没i量线圈，按照上述方法描绘出B(H)曲线。但是，试样与B言道主t主主饲之间的气然要足够小，以减少测量误差。6.5 试验报告参照第5.9条。8 主主磁通趾)磁场强度陈通密度GB/T 3217-92 附录A有关碰学量的SI单位(补充it-) 表Alz 称书rI自1世LJ击j再兴特t斯HJ书川自1每

22、平方米)磁能将l焦尔每立方米磁导丰亨和11博天国际单位制(SI)和电磁单位制CCGSM)的换n关系为H料牌甘或忡类LNIO DI8 LGIJ LG2C L lG32 LIG4C LlG:;2 LNGT32 I.NCT5f LNGT72 铁氧体水磁FeCrl:。SmCo5 Sm2C,o7 PrSmCo5 Ce(CoCuFe)j Sm2CCoCuFeZr)17 ;-.Jd-Fe-B lWblOMx lA(m4贺XlO-JOe 1T10(;s lJ(m4X10Gs.Oe 附录B部分永碰材料最低饱和磁化场强度(补充件)表BlH. (kAlD) 200 2O 20 20 2tC 24C 24C ,oc

23、,oc 40C 1 lOC 24 3 20C 3 20日2 400 1 600 1 60C 3 DOC 吁号Wb A/m T(Wb/m勺J/m H/m 说明初始饱和场初J;告饱相t革初始饱村I场初始但却场初始饱司场切始饱相场G8/T 3217-92 附录C气隙对测量误差的影响(补充抖试佯和极面闸的气隙6应尽可能小。由于气隙而产生的测量磁场的最大相对误差可按(CJ)式估算.t;H 23B /瓦LH式中，B-m磁曲线上给定点磁通密度，T;Jl-j且磁曲线j-.!i定点磁场强度，A/m;u一一试样氏度.m;8 试梓和极头表团的气隙.m(0=4页X10- H/m, 当靠近(H! /)m.点的强场测量误差AH/H不大于1%时，各种材料的最大气隙S为铝镇钻永磁 =0.口0025 L 铁氧体永磁 O. 005 L 稀士永磁 O. 003 L .( Cl ) 当上述气隙要求不能满足时，磁场探测器应尽量靠近试样表面，其只寸应尽可能小，一般磁场探测器的长度不大于试样1.:度的三分之一，厚度不越过3mm.，在这种情况下，占可适当放宽。附加说明g本标准由中华，、民井和国机械电子工业部提出。本标准由机械电子工业部桂林电器科学研究所归口。本标准向机械电子工业部桂林电器科学研究所负责起草.本标准主要起草人李克武、张福民。