4 永久磁石の温度特性 -...

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4 ・永久磁石が加熱されると熱エネルギーが加わり、磁石を構成する小さな磁石(磁気モーメント)が 振動する。この現象を”と呼ぶ。ある温度まで加熱されると、小さな磁石は方向性が無く なり、それぞれ勝手な運動を起こす。 この温度をキ と呼ぶ。磁石をキュリー点以上に 加熱し、室温まで戻すと完全に磁力を失います。これを熱消磁と言います。 ・次に磁石を一度高温にさらし、室温に戻した時にはどのような変化を示すかを下図に示します。 ここで Φ Φ T H T H Φ T L T H T R T Φ Φ T L Φ Φ T L Φ H Φ Φ T L Φ H Φ T L × T H T R T ) ・また,磁石を高温に長時間にさらした場合は下図のようになります。 - 2 7 3 - 4 0 2 0 0 T c N S N N S S 使 S N T R T T H Φ Φ T H Φ T L × 1 0 0 × 1 0 0 × 1 0 0 0 1 0 0 1 0 1 1 0 0 0 Φ Φ 1 Φ 1 0 0 0 Φ R T 経時変化(経年変化)

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Page 1: 4 永久磁石の温度特性 - daido-electronics.co.jpdaido-electronics.co.jp/qa/magnet_qa/documents/magnet_qa04.pdf · 4 ) 永久磁石の温度特性 ・・・ 不可逆減磁率とは?

4 ) 永久磁石の温度特性 ・・・ 不可逆減磁率とは?

・永久磁石が加熱されると熱エネルギーが加わり、磁石を構成する小さな磁石(磁気モーメント)が

 振動する。この現象を”熱ゆらぎ”と呼ぶ。ある温度まで加熱されると、小さな磁石は方向性が無く

 なり、それぞれ勝手な運動を起こす。 この温度をキュリー点と呼ぶ。磁石をキュリー点以上に

 加熱し、室温まで戻すと完全に磁力を失います。これを熱消磁と言います。

・次に磁石を一度高温にさらし、室温に戻した時にはどのような変化を示すかを下図に示します。

ここでΦ0 : 昇温前の磁束量(一般には室温)

ΦTH : THの温度での磁束量

ΦTL : 低温側の磁束量(一般には室温)

TH : 高温側の温度

TRT : 低温側の温度(一般には室温)

                 Φ0 - ΦTL

                    Φ0

Φ TL -  ΦH

                    Φ1

                 ΦTL - ΦH

                 ΦTL×(TH - TRT)

 ・また,磁石を高温に長時間にさらした場合は下図のようになります。

温度(℃)-273℃ 0℃ 室温

磁束

-40℃ 200℃ Tc

N

S

NN

S

S通常使用温度

熱消磁状態

S N

温度(℃)TRT=室温

磁束

TH

Φ0

ΦTH

ΦTL

不可逆減磁

可逆減磁傾き=可逆温度係数

不可逆減磁率 = ×100 〔%〕

可逆減磁率 = ×100 〔%〕

可逆温度係数 = ×100 〔%/℃〕

保持時間(一般に対数目盛) (hr)

磁束

0 100101 1000 再着磁

Φ0

Φ1

Φ1000

ΦR

永久減磁 初期減磁

保持温度 :T℃測定温度 :室温

経時変化(経年変化)

Page 2: 4 永久磁石の温度特性 - daido-electronics.co.jpdaido-electronics.co.jp/qa/magnet_qa/documents/magnet_qa04.pdf · 4 ) 永久磁石の温度特性 ・・・ 不可逆減磁率とは?

                 Φ0 - Φ1

                    Φ0

                 Φ0 - ΦR

                    Φ0

  ここで、

   Φ0 : 昇温前の室温での磁束量

   Φ1 :1時間高温保持後,室温での磁束量

   Φ1000 :1000時間高温保持後,室温での磁束量

   ΦR :高温保持後,再度着磁した後の室温での磁束量

 ・ここで,初期減磁量,可逆減磁量を減磁曲線から予想する方法を考えてみよう。

磁束密度B磁気分極J

磁界の強さ-H

  初期減磁量の求め方① 磁石のパーミアンス係数から,低温(室温)の作動点a を求める② 高温の減磁曲線から、高温での作動点b を求める③ b点からリコイル透磁率線を引く④ 低温(室温)のBr点(BrL)からリコイル透磁率線に平行な直線を引き,低温に戻した時の 作動点cを求める⑤ ⊿B1が初期減磁量に相当する

⑥ ⊿B2が可逆減磁量に相当する

 ・残留磁束密度Br および保磁力HcJ の温度変化,すなわち Br、HcJ の温度係数の現し方を説明します。

                         BrH - BrL

                        BrL×(TH - TL)

                         HcJH - HcJL

                        HcJL×(TH - TL )

 ※ 低温減磁    希土類磁石は低温にさらされると,磁力は向上するが,フェライト磁石では低温にさらされると,    減磁する場合がある。 この現象を低温減磁と呼ばれ、使用に当たり 注意が必要となります。

表1.現時の種類 減磁の種類   特 徴

 可逆減磁 加熱により減少した減磁のうち、室温に戻すことにより回復する減磁分

 不可逆減磁 加熱により減少した減磁のうち、室温に戻しても回復しない減磁分

 初期減磁 加熱初期(一般に1時間) の急激な減磁分

 永久減磁 冶金学的に構造変化による永久的な減磁分。 再着磁しても元に戻らない

 低温減磁 フェライト磁石で生じる低温保持により減少する減磁

 経時(経年)変化 時間(年数)の経過に伴う磁力の変化で、ほとんどの場合減磁傾向を示す

初期逆減磁率 = ×100 〔%〕

永久逆減磁率 = ×100 〔%〕

Brの温度係数 α  : α= ×100 〔%/℃〕

HcJの温度係数 β : β= ×100 〔%/℃〕

低温(TL℃)

高温(TH℃)BrL

BrH

HcJHHcJL

a

⊿B1

リコイル透磁率

⊿B2

pc