復(fù)合磁性材料的磁路定理及位移變磁導(dǎo)型電磁感應(yīng).pdf

1、磁路與電路之間的相似性，為我們提供了分析和計(jì)算磁場(chǎng)分布的有力工具-磁路定理。在恒定電路中，不管導(dǎo)線各段的粗細(xì)或電阻怎樣不同，通過各截面的電流I都是一樣的。相類似地，傳統(tǒng)磁路定理認(rèn)為：在鐵芯中，由于磁場(chǎng)的“高斯定理”，通過鐵芯各個(gè)截面的磁通量ФB是相同的。這個(gè)定理的理想使用條件是鐵芯的磁導(dǎo)率趨于無(wú)窮大。但如果鐵芯的磁導(dǎo)率不是無(wú)窮大，那鐵芯只能近似地認(rèn)為是一個(gè)磁感應(yīng)管，實(shí)際中會(huì)有部分磁感應(yīng)通量從其表面漏出去(簡(jiǎn)稱漏磁通)。近年來(lái)，對(duì)于鐵氧體

2、磁芯振動(dòng)發(fā)電器件的研究日益受到關(guān)注，人們?cè)谠O(shè)法提高其輸出功率時(shí)，開始更多地著手從復(fù)合磁路中鐵氧體磁芯本身的物理特性的研究出發(fā)。
　　本文依據(jù)傳統(tǒng)的磁路定理，在U型錳鋅鐵氧體磁芯構(gòu)成的復(fù)合磁體基礎(chǔ)上，著重研究了復(fù)合磁體的磁路定理，修正了傳統(tǒng)的磁路定理；并以此為理論依據(jù)，對(duì)位移變磁導(dǎo)型微振發(fā)電器件的鐵氧體磁芯磁導(dǎo)率的匹配問題、發(fā)電器件輸出功率問題進(jìn)行了研究和探討。實(shí)驗(yàn)中以初始磁導(dǎo)率為5000和15000的錳鋅鐵氧體磁芯為研究對(duì)象，將其

3、兩兩組合成不同的復(fù)合磁體，分別探測(cè)了不同組合在不同磁場(chǎng)強(qiáng)度下的空間磁感應(yīng)強(qiáng)弱情況。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，鐵氧體磁芯使大部分磁通限定在磁體內(nèi)部，但仍有部分磁通散布于磁體外。故而在位移變磁導(dǎo)型微振發(fā)電器件中，錳鋅鐵氧體磁芯的匹配存在一個(gè)選擇問題，并非磁導(dǎo)率越高的磁芯其發(fā)電效率就能越好。理論和實(shí)驗(yàn)結(jié)果均顯示，磁導(dǎo)率為5000的定子磁芯和磁導(dǎo)率為15000的振子磁芯有最佳的匹配效果。位移變磁導(dǎo)型微振發(fā)電器件主要利用位移變磁導(dǎo)型電磁感應(yīng)來(lái)實(shí)現(xiàn)發(fā)電功效，通

4、過有效磁導(dǎo)率的瞬間高變化率來(lái)獲得較高的輸出電壓，其輸出功率不僅和磁路有效磁導(dǎo)率的變化快慢有關(guān)，同時(shí)也和發(fā)電器件本身磁芯的阻抗特性密切相關(guān)。復(fù)合磁芯的阻抗特性在振動(dòng)狀態(tài)時(shí)是磁芯間隙和振動(dòng)頻率的函數(shù)。
　　本課題研究所得的基于復(fù)合磁體的磁路定理在修正了傳統(tǒng)的磁路定理的同時(shí)，有效地指導(dǎo)位移變磁導(dǎo)型微振發(fā)電器件的磁芯匹配選擇問題，還為發(fā)電器件的輸出功率研究提供了有力的理論依據(jù)。位移變磁導(dǎo)的微振發(fā)電器件可以在低頻率、低振幅的振動(dòng)有效下有效地