定量脈沖充磁技術與裝置的研究.pdf

1、從上世紀60年代初第一代永磁SmCo5面世，到如今稀土“永磁王”NdFeB的廣泛應用，永磁材料經歷了四十多年的發(fā)展，其永磁特性不斷改進，內稟矯頑力越來越高，剩磁越來越強，磁能積也越來越大，使得永磁材料幾乎應用于各個領域。而在永磁材料生產及應用過程中，對充退磁設備的要求也越來越高，需要通過不斷改進使其更趨于智能化、精準化、多元化。本文研究的是應用于核磁共振磁場測量技術中的定量充磁裝置，它能夠改變永磁體的剩磁，從而實現(xiàn)對恒定磁場的定量調節(jié)。

2、
　　 本文首先對稀土永磁材料的磁特性進行了闡述，分別介紹了永磁材料的磁化特性、回復特性及去磁特性等，根據這些特性研究了永磁體定量充磁的方法。其次，對脈沖充磁原理進行了分析，并應用MATLAB7.0軟件對脈沖峰值與放電回路參數的關系進行了仿真，提出了參數的設計方法以及回路重要元件的選擇。其中，儲能電容是由大容量電解電容采用串并聯(lián)混接的方式代替了傳統(tǒng)充磁機中專用的脈沖儲能電容，降低了成本，減小了整個系統(tǒng)體積。充磁頭采用空心線圈的方

3、式，設計中通過應用有限元分析軟件ANSYS10.0進行線圈磁場分析，最終采用線圈匝數盡量多，單層匝數盡量少、層數多的方法設計充磁頭。這樣得到的線圈雖然電感值增大，脈沖電流峰值減小，但是產生的磁場峰值卻不小。這種選擇的好處在于脈沖峰值電流減小降低了對電路元件參數的要求，充磁過程中線圈內產生的熱量也減少了，使得整個系統(tǒng)電路設計簡單，可靠性更高。
　　 本文還介紹了系統(tǒng)的硬件電路設計與軟件實現(xiàn)方案，硬件電路設計主要包括：充磁主電路，程

4、控開關觸發(fā)電路，磁場測量電路，溫度檢測電路和控制電路。中央控制芯片采用C8051F020系列單片機對整個電路進行控制，其高集成度使整個控制系統(tǒng)外圍電路減少，控制方便，軟件編寫容易。并通過軟件編程實現(xiàn)了定量充磁、飽和充磁及全退磁等功能，由終端顯示提供系統(tǒng)工作狀態(tài)。
　　 本定量充磁裝置產生的脈沖磁場范圍在0～6T，精度不低于1％，均勻度在5％以內，能夠對永磁體剩磁進行定量調節(jié)。最后，以實驗事實為依據，對系統(tǒng)功能做了進一步探討。實驗