Einführung in die Magnetisierung

Wie viel magnetisierende Kraft benötigt man, um Magnete zu sättigen (vollständig zu magnetisieren)?

Um die maximale Energieausbeute eines Magneten zu erreichen, sollte er gesättigt sein, d. h. vollständig magnetisiert, auch wenn der Magnet später entweder thermisch oder mit einem „Knock-Down“-Feld (oder Kalibrierungsfeld) stabilisiert wird.

Die zum Sättigen eines Magneten erforderliche Magnetisierungskraft hängt von der Koerzitivfeldstärke des Magnetmaterials und in geringerem Maße von den physikalischen Eigenschaften des Magneten und der Komponenten ab, an denen er während der Magnetisierung befestigt wird.

Die allgemeine Regel ist, dass man, um einen Magneten zu sättigen, einen Spitzenwert zwischen dem 2 und 2,5-fachen der intrinsischen Koerzitivfeldstärke anlegen muss. Zum Beispiel erfordert ein Hci von 20.000 Oersted mindestens 40.000 Oersted, um gesättigt zu werden.

Bei Magneten, die an leitfähigen Vorrichtungen befestigt sind, werden Wirbelströme in dem Material erzeugt, das während des extrem kurzen Magnetisierimpulses ein umgekehrtes Magnetfeld aufbaut. Dadurch wird verhindert, dass die magnetisierende Flussdichte vollständig in den Leiter, vielleicht sogar in den Magneten, eindringt und das auf den Magneten wirkende Feld und manchmal auch den Flussweg (Richtung des Flusses) im Magneten reduziert. In diesen Fällen ist es für den Gerätehersteller notwendig, das Verhältnis von Induktivität zu Kapazität (LC) des Magnetisierungskreises einzustellen, um die Magnetisierungspulsbreite zu erweitern. Ein erweiterter Impuls erzeugt mehr Wärme, was die produktive Magnetisiergeschwindigkeit verlangsamt. Daher muss ein vernünftiger Kompromiss gefunden werden.

Erforderliche Magnetisierungsfelder

Ein weiteres Problem stellen gebundene Seltenerdmagnete dar. Das Magnetpulver wird mit einem nichtmagnetischen Bindemittel abgetrennt, welches das Eindringen des Flusses durch den Magneten während des Impulses beeinflusst und ein höheres Magnetfeld erforderlich macht, als man es von der obigen Regel erwarten würde. Zum Beispiel erfordert MQP-B-Pulver mit einem Hci von 10.000 Oersted mindestens 30.000 Oersted, um gesättigt zu werden. Die meisten Magnethersteller sollten in der Lage sein, Ihnen eine Kennlinie des angelegten Spitzenfeldes im Vergleich zum Prozentsatz der Sättigung für Induktion, Hci oder zum Prozentsatz der maximalen Flussleistung zur Verfügung zu stellen.

Die ungefähren erforderlichen Magnetisierungsfelder für verschiedene Magnettypen, um mindestens 98 % der maximalen Leistung zu erreichen, sind nachfolgend aufgeführt. Diese sind allgemein und werden durch Vorrichtungen und LC-Schaltungen usw. beeinflusst.

MATERIALOERSTEDkA/m
Alnico 5, 6, 8 und 93.000 – 7.000239 – 557
Keramik (Hartferrit)10.000 – 12.000796 – 955
Neodym-Eisen-Bor, Güteklasse für Motoren35.000 – 50.0002.790 – 3.980
Neodym-Eisen-Bor, hochenergetische Güteklasse30.000 – 40.0002.390 – 3.180
Neodym-Eisen-Bor, am stärksten gebunden30.000 – 40.0002.390 – 3.180
Neodym-Eisen-Bor, mit hoher Temperatur gebunden35.000 – 60.0002.790 – 4.780
Samarium-Kobalt 1–530.000 – 45.0002.390 – 3.580
Samarium-Kobalt 2–1740.000 – 50.0003.180 – 3.980
Samarium-Kobalt niedrig Hci gebunden25.000 – 30.0001.990 – 2.390
Samarium-Kobalt Temperatur-Güteklasse45.000 – 55.0003.580 – 4.375

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