Những thông số nào được sử dụng để thể hiện hiệu suất của nam châm?

Tháng 2 7, 2025

Các thông số của nam châm được biểu thị bằng những đại lượng nào?

Có hai loại từ tính: từ tính vật thể và từ tính vật liệu. Từ tính vật liệu là từ tính không liên quan đến hình dạng và kích thước của vật thể, mà chỉ liên quan đến thành phần, cấu trúc vi mô và các yếu tố khác của vật liệu, thuộc về đặc tính bẩm sinh của vật liệu, thường được gọi là từ tính vật liệu. Từ tính vật thể là từ tính vật liệu bị ảnh hưởng bởi hình dạng, kích thước của vật thể và các yếu tố khác để thể hiện từ tính.

Về các thông số hiệu suất của nam châm NdFeB, nếu chúng ta nói về chúng theo cách chuyên sâu hơn thì đó là các mục từ dư, lực kháng từ, tích năng lượng từ cực đại và thuật ngữ phổ biến hơn là điểm cao nhất của từ trường bề mặt (đơn vị là gauss).

Xác định hiệu suất nam châm của 3 thông số hiệu suất chính:

Từ tính dư Br: Sau khi nam châm vĩnh cửu được từ hóa đến trạng thái bão hòa kỹ thuật và từ trường bên ngoài bị loại bỏ, Br được giữ lại được gọi là cảm ứng từ dư.

Lực kháng từ Hc: Cường độ từ trường ngược cần được thêm vào để giảm B của nam châm vĩnh cửu được từ hóa đến trạng thái bão hòa kỹ thuật xuống bằng 0 được gọi là lực kháng từ, hay viết tắt là lực kháng từ.

Tích năng lượng từ BH: biểu thị mật độ năng lượng từ tích tụ trong khoảng không gian khe hở (khoảng không giữa hai cực của nam châm), tức là năng lượng từ tĩnh trên một đơn vị thể tích của khoảng không gian này. Vì năng lượng này bằng tích của Bm và Hm của nam châm, nên nó được gọi là tích năng lượng từ.

Từ tính của bàn nam châm có nghĩa là gì?

Trước hết, định nghĩa về từ tính bàn: từ tính bàn là cường độ cảm ứng từ của bề mặt nam châm. Bề mặt nam châm vĩnh cửu là từ trường không đồng nhất, các vị trí khác nhau có từ tính bàn khác nhau, với hình dạng thông thường của nam châm vĩnh cửu từ hóa không đa cực thường lấy vị trí trung tâm hình học của bề mặt từ hóa làm tiêu chuẩn chấp nhận từ tính bàn.

Máy đo Gauss, còn được gọi là máy đo Tesla, thường được sử dụng như một công cụ đo để đo từ tính biểu kiến của nam châm. Vì máy đo Gauss có thể di chuyển và dễ vận hành, từ hóa bàn là một trong những phương pháp kiểm tra tương đối được sử dụng phổ biến nhất. Nguyên lý hoạt động của máy đo Gauss chủ yếu là ứng dụng của hiệu ứng Hall: một dây dẫn mang dòng điện được đặt trong từ trường, do tác động của lực Lorentz, sẽ có một hiệu điện thế ngang theo hướng vuông góc với từ trường và dòng điện, máy đo Gauss dựa trên nguyên lý hiệu ứng Hall của từ trường đo của dụng cụ, đầu dò Hall trong từ trường do hiệu ứng Hall và sự tạo ra điện áp Hall, phép đo của dụng cụ dựa trên điện áp Hall và hệ số Hall đã biết được chuyển đổi thành Dụng cụ đo chuyển đổi giá trị cường độ từ trường từ điện áp Hall và hệ số Hall đã biết.

Đối với nam châm vĩnh cửu từ hóa không đa cực có hình dạng thông thường, từ tính biểu kiến tại và phía trên tâm hình học của bề mặt từ hóa có thể được ước tính bằng định luật Biot-Saval (Máy tính từ tính biểu kiến).

Đối với nam châm tấm tròn và nam châm hình trụ:

Đối với nam châm vuông:

Theo định luật Biot-Saval, từ tính biểu kiến chủ yếu được xác định bởi các đặc tính của nam châm, hình dạng, kích thước và vị trí thử nghiệm. So với từ thông và mômen từ, từ tính biểu kiến không phản ánh hiệu suất tổng thể của nam châm.

Hơn nữa, vì không có tiêu chuẩn cụ thể cho từng sản phẩm của từng nhà sản xuất, và cũng vì bộ phận cảm biến Hall trên máy đo Gauss khác nhau, nên từ tính của bàn đo sẽ khác nhau do cường độ cảm biến Hall khác nhau. Do đó, nếu chỉ nhìn vào từ tính của bàn, không thể đánh giá được sản phẩm nam châm tốt hay xấu.

Mối quan hệ giữa từ tính của nam châm và từ trường.

Từ tính của bàn nam châm là cường độ cảm ứng từ bề mặt của nam châm tại một điểm nhất định, vấn đề này được giải thích trong hai trường hợp:

Hai nam châm có cùng hình dạng và kích thước, nam châm có từ tính bàn cao hơn thì mạnh hơn.

2. Hình dạng khác nhau, hoặc kích thước khác nhau của 2 nam châm, bạn không thể chỉ dựa vào bề mặt từ tính cao và thấp để xác định từ tính của nam châm là cao hay thấp.

Ví dụ:

NdFeB hình trụ D8x50mm, từ hóa biểu kiến: 4.600 gauss;

NdFeB hình trụ D50x10mm, từ hóa biểu kiến: 3.300 gauss;

Rõ ràng là D50x10mm có từ trường mạnh hơn nhiều so với D8x50mm.