小體積環形磁鋼徑向多極充磁
趙晨初（浙江東陽儀表電機廠）
0 引 言
工業自動化中大量采用永磁同步電動機和永磁步進電動機。這兩類電機的轉子一般由徑向多極充磁的環形永磁體制作。永磁材料要求各向同性，以選用各向同性的永磁鐵氧體居多，也有選用釹鐵硼或釤鈷稀土等新型永磁材料制造的。
永磁同步電動機的同步轉速與磁轉子的磁極對數有關
永磁步進電動機的步距角與永磁轉子的充磁極對數有關
自動控制系統中要求永磁同步電動機的轉速要盡可能的低，而永磁步進電動機的步距角盡可能的小。因此，這兩類電機的永磁轉子磁極對數較多，常為5—20對磁極。而自動控制系統中的小機座號電機的轉子永磁體的幾體尺寸通常又很小，外徑僅為西8～~20mm．轉子表面磁極間距離很小，約2～3mm，要求磁鋼磁化后表面剩磁值500g以上。
為使磁鋼充分磁化，需對磁鋼施以飽和磁通密度，其安匝數相當于5—10倍矯頑力的磁動勢。
由于礅鋼體積小，充磁線圈鐵心的窗口面積有限，無法安放足夠安匝數的線圈，即使往外擴展鐵心外徑，增大線圈窗口面積，雖然可安放的線圈安匝數增加了，但隨磁路增長，漏磁通急劇增大，充磁效果明顯下降，無法獲得理想充磁效果。采用單匝低感線圈，應用低電壓大電流峰值的電容脈沖放電的充磁方法可以解決小體積環形磁鋼徑向多極充磁難的問題。
電容脈沖放電充磁機
充磁效果好壞取決于磁性材料性能，充磁機和充磁線圈三大因素。低電壓大電容脈沖放電充磁機的方框原理圖如圖1所示。
整流充電回路由電源變壓器。橋式整流器和貯能電容器組成。從電源變壓器初級輸入220v50hz交流電，分檔的次級繞組可獲得所需的電壓，該電壓經橋式整流成單向脈動電流貯入電容器內，供作充磁的能量源。為獲得連續可調的次級電壓，可在電源變壓器前加裝一只適當容量的自耦調壓器。連續改變輸入電源變壓器的初級電壓，即可任意選擇電容器兩端的充電電壓。充電電容器兩端的電壓按充磁回路的要求選定。
一旦需要檢修線路時，有必要將電容器上貯存的電荷通過安全放電回路泄放掉，以確保人身安全。
脈沖充磁回路是一個典型的r-l-c放電回路。電容器是一個貯能元件，作充磁能量源。晶閘管（可控硅）作充磁回路的開關元件，要求管子導通的時間盡可能短，通過的電流盡可能的大，管子的導通和關斷由可控硅觸發電路控制。
2單匝低感充磁線圈
圖2為單匝低感充磁線圈斷面圖，線圈由單根漆包線或裸銅線繞制而成。如圖2中，單根導體沿磁環外表面均布，間隔相反的軸向電流方向造成了磁體徑向圓周均布的空間多極磁場。單根導體周圍填充以環氧樹脂絕緣材料，如圖中2兼有固化、絕緣雙重作用。圖中3為鐵質磁屏蔽套，由于單導體線圈不含鐵心，線圈的電感量很小，保證了充磁過程電流的快速響應。
充磁回路總阻抗，電阻部分應包括充磁線圈的直流電阻、接線柱的接觸電阻和電容器的內電阻；電抗部分應包括充磁線圈電感、電容器容抗和充磁回路的分布電抗，這些量的值都十分小，僅在零點幾至幾個歐姆之間．因此當電容器兩端的放電電壓達到幾百至上千伏后，很易獲得幾千乃至上萬安培的峰值充磁電流，足以形成所需的高磁勢，使環形磁體充分磁化。
3****充磁狀態的合理選擇
充磁回路是一個典型的r-l-c放電回路，如圖3所示。
由于單根充磁線圈的導線截面積較大（相對而言），導線長度較短，因此整個線圈的直流電阻很小，僅零點兒至幾歐姆。
低電阻低電感量的充磁線圈磬充磁回路中相當于短路狀態，充磁電流為；
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