Comment lire la courbe d'hystérésis magnétique

Dur matériaux magnétiques, tels que les aimants puissants NdFeB, ont deux caractéristiques distinctives. L'une est qu'ils peuvent être fortement magnétisés sous l'action d'un champ magnétique externe, et l'autre est l'hystérésis, c'est-à-dire que le matériau magnétique dur conserve toujours son état de magnétisation après la suppression du champ magnétique externe. C'est la courbe de relation entre l'intensité d'induction magnétique B et l'intensité de champ d'aimantation H du matériau magnétique dur.

Lorsque le champ magnétique change dans l'ordre Hm→Hc→O→-Hc→-Hm→-Hc→O→Hc→Hm, l'intensité d'induction magnétique correspondante B change le long d'une courbe fermée, appelée boucle d'hystérésis (bleu dans la figure ci-dessus) Courbe de couleur)

Courbe de magnétisation initiale

L'origine 0 sur la figure indique que la substance magnétique dure est dans un état magnétique neutre avant aimantation, c'est-à-dire B=H=0. Lorsque le champ magnétique H augmente à partir de zéro, l'intensité d'induction magnétique B augmente lentement, comme indiqué par la ligne Oa, suivie de B Avec la croissance rapide de H, comme indiqué par ab, la croissance de B ralentit alors, et lorsque H augmente jusqu'à Hm, B atteint la valeur de saturation Bm. Cette courbe rouge est appelée courbe de magnétisation initiale.

Hystérèse

Lorsque le champ magnétique diminue progressivement de Hs à zéro, l'intensité d'induction magnétique B ne revient pas à la "0"point le long de la courbe d'aimantation initiale, mais descend le long d'une autre nouvelle courbe Sr. En comparant les segments de ligne OS et Sr, on peut voir que H réduit B en conséquence Il diminue également, mais le changement de B est en retard sur le changement de H. Ce phénomène est appelé hystérésis. La caractéristique évidente de l'hystérésis est que lorsque H=0, B n'est pas nul, et la rémanence Br est conservée.

Courbe de démagnétisation

Lorsque le champ magnétique s'inverse progressivement de O à -Hc, l'intensité d'induction magnétique B disparaît, indiquant que pour éliminer la rémanence, un champ magnétique inverse doit être appliqué. Hc est appelé force coercitive, et sa taille reflète la capacité du matériau magnétique à maintenir l'état de rémanence. Le segment de ligne violet est appelé courbe de démagnétisation.

Courbe de magnétisation de base

L'aimantation répétée du même matériau ferromagnétique avec une intensité de champ magnétique différente H peut obtenir plusieurs boucles d'hystérésis de différentes tailles, comme le montre la figure ci-dessous. Connectez les sommets des boucles d'hystérésis et la courbe résultante est appelée courbe de magnétisation de base ou courbe de magnétisation moyenne. La courbe de magnétisation de base et la courbe de magnétisation initiale ne sont pas la même ligne, mais la différence entre les deux n'est pas grande. Les courbes d'aimantation utilisées dans le calcul du circuit magnétique continu sont toutes des courbes d'aimantation de base.

Courbe intrinsèque

L'intensité d'induction magnétique intrinsèque générée par le matériau de l'aimant permanent magnétisé sous l'action d'un champ magnétique externe est appelée intensité d'induction magnétique intrinsèque Bi, également connue sous le nom d'intensité de polarisation magnétique J. La courbe décrivant la relation entre l'intensité d'induction magnétique intrinsèque Bi(J) et l'intensité du champ magnétique H est la courbe qui F reflète les propriétés magnétiques intrinsèques du matériau magnétique permanent, et est appelée la courbe de démagnétisation intrinsèque, ou la courbe intrinsèque pour faire court.

Lorsque l'intensité d'induction magnétique B sur la courbe de démagnétisation intrinsèque est 0, l'intensité de champ magnétique correspondante est appelée force coercitive intrinsèque Hcj. La valeur de la coercivité intrinsèque reflète la taille de la capacité d'anti-démagnétisation du matériau de l'aimant permanent.

L'équerrage ou l'équerrage de la courbe de démagnétisation intrinsèque que nous entendons souvent fait référence au rapport de Hk à Hcj dans la courbe intrinsèque. Plus le rapport est grand, plus la ligne orange sur le graphique est courte, plus les performances magnétiques sont stables. Hk est la valeur d'intensité du champ magnétique de démagnétisation correspondant à Bi = 0,9Br sur la courbe de démagnétisation intrinsèque, et c'est l'un des paramètres nécessaires pour les matériaux à aimant permanent.

De manière générale, le fabricant de matériaux pour aimants permanents fournira les courbes de démagnétisation de différentes marques de produits à différentes températures de fonctionnement, comme indiqué dans la figure ci-dessous. Cela semble compliqué, mais l'essentiel est de présenter plusieurs courbes de démagnétisation et des courbes intrinsèques sur un seul graphique.