[发明专利]永磁磁路装置

说明书

本发明提供了一种永磁磁路装置。永磁磁路装置包括第一磁体组件，第一磁体组件包括多个第一永磁体和多个第一软磁体，多个第一永磁体和多个第一软磁体连接形成环状结构，多个第一软磁体相对于环状结构的中心对称设置。本发明解决了现有技术中永磁装置存在永磁体用量大、成本高、分区不合理的问题。

技术领域

本发明涉及电磁设备技术领域，具体而言，涉及一种永磁磁路装置。

背景技术

磁路设计的目的是使用最小的磁体体积，在特定的磁场工作气隙空间产生较高的磁场强度。永磁机构的优化设计是一个磁场设计的逆问题，给定设计气隙的空间尺寸，设计出最优的永磁体的结构。

简单的永磁磁路设计方法就是把两块永磁材料互相平行地对放，形成磁体的两极。在两极的间隙之间产生一定的磁场。为了提高场强，人们使用高磁导率的软磁材料贴在永磁体的两端，形成有磁轭的磁体回路。后来为了进一步增强磁场，有人提出了Halbach(哈尔巴赫)旋转理论，设计出中空的圆柱型磁体，圆柱体被划分为多个磁体块，每一块按照Halbach旋转理论的方向进行充磁，然后组装，磁力线被约束在圆柱的孔内形成高的近似均匀的磁场。基于Halbach旋转原理，不同气隙形状的磁路设计不断涌现，利用一条或者多条磁路在工作气隙处叠加，使得磁场强度提高。

目前为了提高永磁磁场在气隙处的磁场强度，往往采用钕铁硼作为磁体材料，由于其磁能积高，具有优越的性能。然而，钕铁硼的价格昂贵，尤其是磁场需要较强时，比如磁制冷领域永磁磁体磁场强度在0.8T～1.5T左右，尤其是大于1.2T以上时，磁体的成本将很高，不利于商业化。现有的传统技术，存在永磁体用量大、分块不合理的问题。

也就是说，现有技术中永磁装置存在永磁体用量大、成本高、分区不合理的问题。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种永磁磁路装置，以解决现有技术中永磁装置存在永磁体用量大、成本高、分区不合理的问题。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种永磁磁路装置，包括第一磁体组件，第一磁体组件包括多个第一永磁体和多个第一软磁体，多个第一永磁体和多个第一软磁体连接形成环状结构，多个第一软磁体相对于环状结构的中心对称设置。

进一步地，环状结构具有一组磁极对，第一软磁体为两个，且磁极对的两个磁极位于两个第一软磁体所在的区域处。

进一步地，磁极对的两侧具有两个基础磁路，一个基础磁路的方向为逆时针、另一个基础磁路的方向为顺时针，各基础磁路所在位置处的多个第一永磁体的充磁方向构成基础磁路的方向。

进一步地，第一软磁体的磁场小于第一永磁体的磁场。

进一步地，第一软磁体与环状结构的外周面连接。

进一步地，多个第一软磁体的形状相同，多个第一软磁体绕环状结构的周向间隔设置，且相邻两个第一软磁体之间的距离相同。

进一步地，永磁磁路装置还包括第二磁体组件，第二磁体组件为圆柱形，环状结构套设在第二磁体组件的外部且二者同心并间隔设置。

进一步地，第二磁体组件包括至少一个第二永磁体和至少一个第二软磁体，第二软磁体与第二永磁体拼接成圆柱形。

进一步地，环状结构具有多个磁极对，且各磁极对内的两个磁极相对于环状结构的中心对称设置。

进一步地，各磁极对的两侧具有两个基础磁路，一个基础磁路的方向为逆时针、另一个基础磁路的方向为顺时针，各基础磁路所在位置处的第一永磁体和第二永磁体的充磁方向构成基础磁路的方向。

进一步地，第二软磁体的磁场小于第二永磁体的磁场。

进一步地，环状结构和圆柱形均具有多个磁极，且环状结构和圆柱形上彼此靠近的磁极形成一组磁极对，磁极对是偶数。