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第卷第期北京工业大学学报. .
年月.
矩形永磁体三维磁场空间分布
李晓阳,徐金伟,刘宏娟
北京工业大学机械工程与应用电子技术学院,北京
摘要:针对矩形永磁体的静磁分布问题,测量了矩形磁体空间的磁场分布,分析了三维磁场分布形态,得到了
单磁体磁化方向分量以及磁化方向的垂直方向分量沿不同坐标轴的量值分布,并且得出了相斥双磁体磁场及相
吸双磁体磁场各分量的空间分布形态及分布特征,验证了磁场空间矢量叠加的性质.
关键词:磁场分布;永磁体;磁场测试
中图分类号:. 文献标识码: 文章编号:———
永磁材料的主要用途是提供磁场,如磁悬浮列车系统中的轨道就是由块状永磁体制成】,又如高温
超导悬浮系统】,准确获得永磁体所形成的磁场在外部空
,对永磁材料磁场分布的研究方法主要有数值计算法和有限差分法【,但大多是
对单块永磁体磁场的研究,
型,推导了方形磁体的空间磁场轴线方向分布表达式】.苟晓凡等基于分子环流模型和毕奥一萨伐尔定
理,对仅在一个方向均匀、完全充磁的矩形永磁体,导出了块及多块磁体按极性相反并列放置时的磁场
解析表达式】.王贵荣等从磁矢位方程出发,得出了二维和三维永磁体直线周期阵列摇摆器的磁砀计算
公式】.但上述方法所求得的结论往往缺少试验数据的验证,
矩形永磁体的空间磁场分布形态以及双磁体磁场之间的相互作用,作者针对矩形永磁体这种简单形状磁
体的静磁问题,对单方向充磁的单个永磁体、相斥双磁体以及相吸双磁体空间磁场三维分量进行了大范围
测试,,选择垂直地磁矢量的平面为测
试平面.
单矩形永磁体空间磁场测试及分析讨论
. 测试方案
.. 测试对象
矩形钕铁硼永磁体,牌号:;尺寸: × ×;充磁方向沿厚度方向,磁体上
下宽面为磁极.
.. 测试仪器
金属磁记忆检测仪,其实质是基于霍尔效应的磁强计,能测量一~/ 的磁场强度值,
主要相对误差±%.该仪器可以连续测试记录扫描路线的磁场强度值,存储数据可直接输入计算机,与
单点测量方式的磁强计相比,可更大范围测量永磁体的空间分布;不足之处是测量范围较小,只能实现对
永磁体远场分布的测量.
.. 测试方法
选取无磁性的光滑平面木板作为测量平台,尺寸为.×.,在长、宽方向上各每间隔标
上刻度线,
收稿日期:...
作者简介:李晓阳一,男,北京人,教授
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北京工业大学学报正
.。,磁偏角为南偏西.。,模值为./.当探头平行于测量平面时,通过探头的磁通量为
/;当探头垂直于测量平面时,通过探头的磁通量为./.
测试时将永磁体固定在板中心,选取笛卡尔坐标系,方向为磁体磁化方向, 方向为地磁反方向.
方向磁场强度分量的测试结果实质上是永磁体的与地磁矢量大小的和;与即永磁体磁
场真实的方向与方向磁场强度分量值.
永磁体中心平面高度与探头高度相等,距离磁源不同位置分别测量个方向的磁场强度值.