一种产生空间均匀磁场的永磁装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种产生空间均匀磁场的永磁装置，属于永磁器件技术领域，包括磁轭、两个永磁体和两个极靴，其特征在于：两个所述永磁体分别固定在所述磁轭彼此面对的两平面中心位置，两个所述永磁体的相对面极性相反；两个所述极靴一对一地固定在两个所述永磁体上，所述两极靴之间的空间为气隙区域，两个所述极靴上均设置有凹坑；本发明专利技术采用在极靴上加工凹坑的方法，使极靴起到汇聚磁场作用，能显著改善气隙中空间范围内的磁场均匀性；本发明专利技术的永磁装置结构简单、体积小、重量轻，便于批量生产；本发明专利技术不仅可以在洛伦茨磁悬浮激励器中广泛推广使用，还可以用于磁控管永磁装置、核磁共振成像系统等。

A permanent magnet device for producing space uniform magnetic field

The invention discloses a permanent magnet device for producing a space uniform magnetic field, belonging to the technical field of permanent magnet devices, including a yoke, two permanent magnets and two pole shoes, which are characterized in that: the two permanent magnets are respectively fixed in the center of two planes facing each other of the yoke, the opposite polarity of the two permanent magnets is opposite; the two pole shoes are one-to-one fixed in the two On the permanent magnet, the space between the two pole shoes is an air gap area, and the two pole shoes are provided with pits; the method of processing pits on the pole shoes is adopted in the invention, so that the pole shoes can gather the magnetic field, and can significantly improve the uniformity of the magnetic field within the space range of the air gap; the permanent magnet device of the invention has simple structure, small volume, light weight, and is convenient for mass production; the invention It can not only be widely used in Lorenz magnetic levitation exciter, but also used in magnetron permanent magnet device, MRI system, etc.

【技术实现步骤摘要】
一种产生空间均匀磁场的永磁装置
本专利技术涉及永磁器件
，尤其涉及一种产生空间均匀磁场的永磁装置。
技术介绍
永磁装置可以在特定空间范围内提供静态磁场或动态磁场、均匀磁场或梯度磁场，应用能量转换和磁场的各种物理效应可以实现特定的功能。例如利用库仑力定律将静磁能转变为机械能，利用法拉第定律将机械能转换成电能，基于对导体的洛伦兹力原理将电能转换为机械能等等。永磁装置应用领域非常广阔，如微波通讯技术、电机工程、磁性分离技术、核磁共振成像及粒子能谱测量技术等等。在很多应用永磁体来产生静磁场的领域，往往要求在一定空间范围内产生高均匀磁场，以对置于其气隙中的通电导线产生作用力，或控制电子的运动。比如洛伦茨磁悬浮激励器，又比如磁控管、核磁共振等装置。以洛伦茨磁悬浮激励器为例，均匀磁场使得洛伦茨磁悬浮激励器的通电导线在一定范围内位移时，导线切割的磁力线总根数保持不变，整体磁通密度不变，从而使通电导线受力保持一致。关于各种永磁装置的报道已经有很多，如中国专利201610258521.6,03136672.4，201110408498.1，201610639248.1等等。从众多已公开的相关文献来看，现有永磁装置通常由永磁体、极靴和磁轭组成磁路。在两极靴间距固定的前提下，为了在气隙中心一定范围内产生均匀磁场，通常采用的方法是加大永磁体和极靴的体积和尺寸，但这会增大永磁装置的体积和重量。比如，中国专利申请201110408498.1在主磁体周围增加辅助磁体来补偿主磁体外缘的场强泄露来扩大磁场均匀区的范围，但该方法增加了磁体外缘尺寸，同时引入了复杂的制造工艺，增加了成本。中国专利申请201320757529.9、03136672.4等采用凹型极靴或聚磁环等方式来增加匀场效果。上述现有技术还存在的共同问题是：仅实现气隙中心平面范围内的均匀性，在垂直于永磁体极面的方向上为梯度场，距离极面越近，磁感应强度越强。
技术实现思路
本专利技术的目的就在于提供一种产生空间均匀磁场的永磁装置，以解决上述问题。为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是这样的：一种产生空间均匀磁场的永磁装置，包括磁轭、两个永磁体和两个极靴，两个所述永磁体分别固定在所述磁轭彼此面对的两平面中心位置，两个所述永磁体的相对面极性相反；两个所述极靴一对一地固定在两个所述永磁体上，所述两极靴之间的空间为气隙区域，两个所述极靴上均设置有凹坑。优选所述永磁体、极靴宽度与磁轭宽度尺寸一致。所述极靴外形与永磁体一致，在极靴上设置凹坑，凹坑起汇聚磁场作用，能显著改善气隙中的磁场均匀性。所述磁轭、极靴为导磁材料。作为优选的技术方案：所述凹坑为球形、鼓形、圆台形、弧形、方锥台形或前述两种及以上形状组合凹坑。作为优选的技术方案：所述磁轭、永磁体和极靴用胶黏剂粘接固定。作为优选的技术方案：所述磁轭为方框形或C形。可以为一体化结构或拼接结构。作为优选的技术方案：所述永磁体为正方体、长方体或圆柱体。作为优选的技术方案：所述永磁体为一体化结构或者拼接结构。作为进一步优选的技术方案：所述永磁体为拼接结构，外加不导磁材料固定。与现有技术相比，本专利技术的优点在于：本专利技术采用在极靴上加工凹坑的方法，使极靴起到汇聚磁场作用，能显著改善气隙中空间范围内的磁场均匀性；本永磁装置结构简单、体积小、重量轻，便于批量生产；本专利技术不仅可以在洛伦茨磁悬浮激励器中广泛推广使用，还可以用于磁控管永磁装置、核磁共振成像系统等。附图说明图1是本专利技术实施例1的产生空间均匀磁场永磁装置的轴测图；图2是本专利技术实施例1的产生空间均匀磁场永磁装置的极靴轴测图；图3是本专利技术实施例1的产生空间均匀磁场永磁装置的剖面图；图4是本专利技术实施例1的气隙磁场中央区域三维空间6mm×6mm×6mm区域磁场分布图；图5是本专利技术实施例1的对比例1的气隙磁场中央区域三维空间6mm×6mm×6mm区域磁场分布图；图6是本专利技术实施例1的对比例2的气隙磁场中央区域三维空间6mm×6mm×6mm区域磁场分布图；图7是本专利技术实施例2的产生空间均匀磁场永磁装置的轴测图；图8是本专利技术实施例2的产生空间均匀磁场永磁装置的极靴轴测图；图9是本专利技术实施例2的产生空间均匀磁场永磁装置的极靴剖面图；图10是本专利技术实施例2的产生空间均匀磁场永磁装置的剖面图；图11是本专利技术实施例2的气隙磁场中央区域三维空间16mm×16mm×6mm区域磁场分布图；图12是本专利技术实施例2的对比例3的气隙磁场中央区域三维空间16mm×16mm×6mm区域磁场分布图；图13是本专利技术实施例3的产生空间均匀磁场永磁装置的极靴轴测图；图14是本专利技术实施例3的产生空间均匀磁场永磁装置的极靴剖面图；图15是本专利技术实施例3的气隙磁场中央区域三维空间16mm×16mm×6mm区域磁场分布图；图16是本专利技术实施例4的产生空间均匀磁场永磁装置的轴测图；图17是本专利技术实施例4的产生空间均匀磁场永磁装置的极靴轴测图；图18是本专利技术实施例4的产生空间均匀磁场永磁装置的极靴剖面图；图19是本专利技术实施例4的气隙磁场中央区域三维空间60mm×5mm×5mm区域磁场分布图；图20是本专利技术实施例4的对比例4的气隙磁场中央区域三维空间60mm×5mm×5mm区域磁场分布图；图21是本专利技术实施例5的产生空间均匀磁场永磁装置的极靴轴测图；图22是本专利技术实施例5的气隙磁场中央区域三维空间60mm×5mm×5mm区域磁场分布图；图23是本专利技术实施例6的产生空间均匀磁场永磁装置的轴测图；图24是本专利技术实施例6的产生空间均匀磁场永磁装置的极靴轴测图；图25是本专利技术实施例6的产生空间均匀磁场永磁装置的剖面图；图26是本专利技术实施例6的气隙磁场中央区域三维空间12mm×12mm×9mm区域磁场分布图；图27是本专利技术实施例6的对比例5的气隙磁场中央区域三维空间12mm×12mm×9mm区域磁场分布图。图中：1、磁轭；2、永磁体；3、极靴；4、磁场均匀区；5、凹坑。具体实施方式下面将结合附图对本专利技术作进一步说明。实施例1一种产生空间均匀磁场永磁装置，如图1~3所示，一个方框形磁轭1，一对正方体形永磁体2分别固定在磁轭1彼此面对的两平面中心位置，两个永磁体2的相对面极性相反；两个设置有球形凹坑5的极靴3分别固定在一对永磁体2上，极靴3之间的空间为磁场气隙区域，该区域形成磁场均匀区4；图4为图1气隙中央区域三维空间6mm×6mm×6mm磁场分布图，其最大磁场132.336mT，最小磁场131.198mT，磁场均匀度±0.43%。磁场均匀度由如下公式计算：均匀度=±[(最大磁场－最小磁场)/(最大磁场＋最小磁场)]×100%对比例1本对比例与实施例1相比，除了极靴3上没有设置凹本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种产生空间均匀磁场的永磁装置，包括磁轭、两个永磁体和两个极靴，其特征在于：两个所述永磁体分别固定在所述磁轭彼此面对的两平面中心位置，两个所述永磁体的相对面极性相反；两个所述极靴一对一地固定在两个所述永磁体上，所述两极靴之间的空间为气隙区域，两个所述极靴上均设置有凹坑。/n

【技术特征摘要】
1.一种产生空间均匀磁场的永磁装置，包括磁轭、两个永磁体和两个极靴，其特征在于：两个所述永磁体分别固定在所述磁轭彼此面对的两平面中心位置，两个所述永磁体的相对面极性相反；两个所述极靴一对一地固定在两个所述永磁体上，所述两极靴之间的空间为气隙区域，两个所述极靴上均设置有凹坑。


2.根据权利要求1所述的一种产生空间均匀磁场的永磁装置，其特征在于：所述凹坑为球形、鼓形、圆台形、弧形、方锥台形或前述两种及以上形状组合凹坑。


3.根据权利要求1所述的一种产生空间均匀磁场的永磁装置，其特征在于：所述磁...

【专利技术属性】
技术研发人员：王林梅，程玲莉，王敬东，王磊，袁涛，叶健，谭福明，
申请(专利权)人：西南应用磁学研究所，
类型：发明
国别省市：四川;51