充磁夹具的温度对充磁性能的影响

充磁夹具的温度对充磁性能的影响众所周知充磁夹具的作用主要是---对磁性材料或者是带有磁性材料的产品来进行充磁(磁化)；现在普遍使用的充磁电源基本上都采用高压油浸式电容器储能，然后通过充磁治具(线圈)瞬间放电形成大电流而产生一个高峰值高强度的脉冲磁场，产品瞬间被磁化。充磁电源在生产过程当中会产生热量，特别是充磁夹具温升很高，因为电容器储存的能量几乎都是被充磁治具消耗掉的，充磁夹具主要由绕组(漆包线、纱包线等)、导磁体、散热体、导线等其他配件组成，其中绕组与导磁体发热量最大；那么充磁夹具的温度对充磁性能有哪些影响呢？又怎样去避免这些影响呢？现作如下几点说明：一、充磁夹具的温度上升后对充磁性能的影响主要体现在以下三个方面；1）绕组内阻增大一般充磁治具的绕组都采用纱包紫铜线、沙包紫铜条、沙包紫铜管，因为紫铜的电阻率会随温度的升高而增大，所以当夹具温度上升后绕组内阻也会增大；根据欧姆定律I=V/R式中：I为放电电流V为电容器内部电压R为放电回路等效电阻其中也包括感抗在V不变的情况下R变大I就变小，当然实际放电电流是非线性的，计算过程也非常复杂，并且R也不是纯电阻，这里只是为了说明把复杂的问题简单化。2）绕组电感量增大充磁治具其实就是一个带有铁芯(也有空心的)的电感元件，而它的电感量与线圈的匝数有关，匝数越多电感量越大；与线圈的形状有关，线圈匝间距离越小电感量越大，线圈中间的面积越大电感量越大；与线圈中间的介质（空心、铁芯等）有关。电感量计算公式：式中uo为真空磁导率、N为匝数、S为面积(单位m)、r为半径(单位m)、l为总长度(单位m)由于温度升高导致导磁体面积变大、线圈形状变大(热胀冷缩)，从而使绕组的电感量变大；根据经验计算公式)()()(AIVuHLuFC式中C为电容容量、L为电感量、V为充磁电压、I为放电电流；在电容容量与充磁电压不变的情况下，电感量增大充磁电流会减小。3）电磁转换效率降低温度的上升使充磁线圈的Q值变小，Q值是衡量电感器件的主要参数，是感抗与其等效损耗电阻之比；电感器的Q值越高,其损耗越小,效率越高。Q=XL\R式中XL为感抗、R为等效电阻；由于绕组的内阻与电感量的增大致使充磁电流变小，进而使磁场强度减弱(磁场强度与充磁电流成正比)；温度升高最终使充磁治具的整体电磁转换效率与性能下降低，寿命缩短，生产出来的产品不良品增加。二、通过以下几项措施可以避免或者降低充磁夹具的温度对充磁性能的影响1）加大散热体的面积；2）采用水循环散热方式，有条件可以采用冰水机；3）绕组采用铜管配套冷水机散热；4）改善磁路设计提高电磁转换效率；5）采用超导体材料(目前民用领域几乎很少用)；