專利名稱：一種鐵磁物體退磁方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于消磁技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種鐵磁物體退磁方法，不需纏繞線圈，直接在鐵磁物體上通電消除鐵磁物體的永久磁性。
背景技術(shù)：
在機械制造、造船等技術(shù)領(lǐng)域，經(jīng)常需要對鐵磁物體進行退磁，目前廣泛采用的方法是在鐵磁物體上纏繞退磁線圈對鐵磁物體退磁，退磁時要在被退磁鐵磁物體上捆綁大量退磁電纜構(gòu)成退磁線圈，特別費時費力。例如，對于一艘1800噸級左右的鐵磁艦船退磁，每艘艦船也要花費3 5天時間，且由于退磁時鐵磁艦船被電纜捆綁，在緊急情況下難于機動，十分危險；在造船過程中，在廠房內(nèi)制造的大型鐵磁構(gòu)件需要進行退磁時，甚至可能無法纏繞電纜線圈。因此，急需發(fā)展一種省時省力的鐵磁物體便捷退磁方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種鐵磁物體退磁方法，解決現(xiàn)有鐵磁物體退磁方法費時費力的問題，無需纏繞退磁線圈，以適應鐵磁物體快速和便捷退磁的需要。本發(fā)明的一種鐵磁物體退磁方法，包括敷設(shè)電纜步驟和通電退磁步驟，其特征在于(1)敷設(shè)電纜步驟將寬度為b、高度為h的鐵磁物體沿其軸向置于地磁東西方向， 將第一 第四脈沖電源置于鐵磁物體首端，第一 第四脈沖電源的一極分別通過電纜與鐵磁物體的首端面相連，第一 第四脈沖電源的另一極分別通過第一 第四電纜與鐵磁物體尾端面相連，所述第一、第二電纜分別沿軸向位于鐵磁物體的左上側(cè)、右上側(cè)，所述第三、第四電纜分別沿軸向位于鐵磁物體的左下側(cè)、右下側(cè)；所述第一、第二電纜之間以及所述第三、第四電纜之間的距離B = 0.恥 2b，所述第一、第三電纜之間以及所述第二、第四電纜之間的距離H = 0. ^! ；(2)通電退磁步驟所述第一 第四脈沖電源同步分別向第一 第四電纜通入在交流電流分量上疊加直流電流分量的脈沖電流il i4，所述鐵磁物體作為電流回路的一部分用于導電；所述脈沖電流的每個脈沖持續(xù)時間為1秒 20秒，脈沖間隔時間為1秒 20秒，脈沖電流衰減率為1^-20 ^所述的鐵磁物體退磁方法，其特征在于所述通電退磁步驟中，所述第一脈沖電源輸出脈沖電流il = iO-iz-ip ；所述第二脈沖電源輸出脈沖電流i2 = iO+iz-ip ；所述第三脈沖電源輸出脈沖電流i3 = iO-iz+ip ； 所述第四脈沖電源輸出脈沖電流i4 = iO+iz+ip ；其中，交流電流分量i0為幅值逐步衰減、方向正負交替變化的脈沖系列，i0的最大電流幅值 imax = 2X (b+h) X (200 300)A ；第一直流電流分量iz = HzX π X (BXB+HXH)/B/4，用于抵消鐵磁物體所在地磁場垂直分量Hz，第二直流電流分量ip = HpX π X (BXB+HXH)/H/4，用于抵消鐵磁物體所在地磁場水平分量Hp，Hz、Hp的單位均為A/m，b、h、B、H的單位均為m。按照現(xiàn)有方法對一個鐵磁物體(例如一艘鐵磁艦船)實現(xiàn)整體退磁，需要在鐵磁物體上纏繞退磁工作線圈和補償線圈，非常耗時費力，通常需要占用若干天時間，并且在退磁作業(yè)時鐵磁物體難以機動。本發(fā)明不需要在鐵磁物體上纏繞任何退磁線圈，將退磁電流直接通加在鐵磁物體上，不需要纏繞退磁工作線圈；在脈沖電流中疊加的第一、第二直流電流分量可同時抵消當?shù)氐卮艌鏊椒至亢痛瓜蚍至?，不需要纏繞補償線圈電纜；每次鐵磁物體退磁所需時間可以從以前的幾天縮減為幾個小時，所消耗的能量也只有以前的幾分之一，大大縮減勞動強度，并且具有與現(xiàn)有退磁方法同樣的退磁效果。在緊急狀態(tài)下，鐵磁物體需要臨時緊急機動時，可以迅速解開首端和尾端駁接的各條電纜，快速恢復機動能力。本發(fā)明由于不需纏繞電纜線圈，因而可減輕退磁作業(yè)人員的勞動強度、縮短退磁時間、節(jié)省經(jīng)費，退磁效果好，能量消耗小，被退磁鐵磁物體在非常情況下易于機動，特別適合于緊急狀態(tài)下對大量鐵磁物體進行退磁處理，不僅具有很好的應急效益，還具有較高的經(jīng)濟價值。


圖1為第一 第四脈沖電源連接和第一 第四電纜敷設(shè)的示意圖，圖中標記鐵磁物體0、第一電纜1、第二電纜2、第三電纜3、第四電纜4、第一脈沖電源5、第二脈沖電源 6、第三脈沖電源7、第四脈沖電源8、電纜9、第一脈沖電源輸出脈沖電流il、第二脈沖電源輸出脈沖電流i2、第三脈沖電源輸出脈沖電流i3、第四脈沖電源輸出脈沖電流i4 ；圖2為第一 第四電纜所包圍空間的尺寸示意圖，圖中標記鐵磁物體寬度b、高度h，退磁電纜所包圍空間寬度B、高度H ；圖3為第一脈沖電源輸出脈沖電流的波形示意圖；圖4為第二脈沖電源輸出脈沖電流的波形示意圖；圖5為第三脈沖電源輸出脈沖電流的波形示意圖；圖6為第四脈沖電源輸出脈沖電流的波形示意圖；圖7為脈沖電流的交流電流分量和直流電流分量的分解示意圖；圖中標記i0為脈沖電流系列中用于產(chǎn)生退磁工作磁場的交流電流分量，-iz-ip 為第一脈沖電源輸出的直流電流分量，+iz-ip為第二脈沖電源輸出的直流電流分量，-iz+ip為第三脈沖電源輸出的直流電流分量，+iz+ip為第四脈沖電源輸出的直流電流分量，第一直流電流分量iz為抵消當?shù)氐卮艌龃怪狈至浚诙绷麟娏鞣至縤p為抵消當?shù)氐卮艌鏊椒至?；圖8為第一直流電流分量iz產(chǎn)生的磁場示意圖；圖9為第二直流電流分量ip產(chǎn)生的磁場示意圖。
具體實施例方式以下結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進一步說明，實施例1，一艘2噸級的鐵磁艦船，寬度b = Im,高度h = Im,當?shù)氐卮艌龅拇怪狈至縃z = 20A/m, Hp = 30A/m，實現(xiàn)整體退磁，包括下述步驟(1)敷設(shè)電纜步驟如圖1、圖2所示，將寬度為b = lm、高度為h = Im的鐵磁物體沿其軸向置于地磁東西方向，將第一 第四脈沖電源置于鐵磁物體首端，第一 第四脈沖電源的一極分別通過電纜與鐵磁物體的首端面相連，第一 第四脈沖電源的另一極分別通過第一 第四電纜與鐵磁物體尾端面相連，所述第一、第二電纜分別沿軸向位于鐵磁物體的左上側(cè)、右上側(cè)，所述第三、第四電纜分別沿軸向位于鐵磁物體的左下側(cè)、右下側(cè)；所述第一、第二電纜之間以及所述第三、第四電纜之間的距離B = 2b，所述第一、第三電纜之間以及所述第二、第四電纜之間的距離H =池；(2)通電退磁步驟如圖3、圖4、圖5、圖6、圖7所示，所述第一 第四脈沖電源同步分別向第一 第四電纜通入在交流電流分量上疊加直流電流分量的脈沖電流il i4， 所述鐵磁物體作為電流回路的一部分用于導電；所述脈沖電流的每個脈沖持續(xù)時間為1 秒，脈沖間隔時間為1秒，脈沖電流衰減率為20%。所述通電退磁步驟中，所述第一脈沖電源輸出脈沖電流il = iO-iz-ip = 1200-63-94 = 1043A ；所述第二脈沖電源輸出脈沖電流 i2 = iO+iz-ip = 1200+63-94 = 1169A ；所述第三脈沖電源輸出脈沖電流i3 = iO-iz+ip = 1200-63+94 = 1231A ；所述第四脈沖電源輸出脈沖電流 4 = iO+iz+ip = 1357A ；其中，交流電流分量i0為幅值逐步衰減、方向正負交替變化的脈沖系列，i0的最大電流幅值 imax = 2X (b+h) X300 = 1200A ；如圖8、圖9所示，第一直流電流分量iz = HzX π X (BXB+HXH)/Β/4 = 20X π X (2X2+2X2)/2/4 = 63Α，用于抵消鐵磁物體所在地磁場垂直分量Ηζ，第二直流電流分量 ip = HpX π X (ΒΧΒ+ΗΧΗ)/H/4 = 30X π X (2X2+2X2)/2/4 = 94Α，用于抵消鐵磁物體所在地磁場水平分量Hp。實施例2，一艘1800噸級的鐵磁艦船，寬度b = 10m,高度h = 10m,當?shù)氐卮艌龅拇怪狈至縃z = 30A/m, Hp = 20A/m，實現(xiàn)整體退磁，包括下述步驟(1)敷設(shè)電纜步驟如圖1、圖2所示，將寬度為b = 10m、高度為h = IOm的鐵磁物體沿其軸向置于地磁東西方向，將第一 第四脈沖電源置于鐵磁物體首端，第一 第四脈沖電源的一極分別通過電纜與鐵磁物體的首端面相連，第一 第四脈沖電源的另一極分別通過第一 第四電纜與鐵磁物體尾端面相連，所述第一、第二電纜分別沿軸向位于鐵磁物體的左上側(cè)、右上側(cè)，所述第三、第四電纜分別沿軸向位于鐵磁物體的左下側(cè)、右下側(cè)；所述第一、第二電纜之間以及所述第三、第四電纜之間的距離B = b = 10m，所述第一、第三電纜之間以及所述第二、第四電纜之間的距離H = h = IOm ；(2)通電退磁步驟如圖3、圖4、圖5、圖6、圖7所示，所述第一 第四脈沖電源同步分別向第一 第四電纜通入在交流電流分量上疊加直流電流分量的脈沖電流il i4， 所述鐵磁物體作為電流回路的一部分用于導電；所述脈沖電流的每個脈沖持續(xù)時間為5 秒，脈沖間隔時間為5秒，脈沖電流衰減率為5 %。所述通電退磁步驟中，所述第一脈沖電源輸出脈沖電流il = iO-iz-ip =10000-471-314 = 9215A ；所述第二脈沖電源輸出脈沖電流i2 = iO+iz-ip = 10000+471-314 = 10157A ；所述第三脈沖電源輸出脈沖電流i3 = iO-iz+ip = 10000-471+314 = 9843A ；所述第四脈沖電源輸出脈沖電流i4 = iO+iz+ip = 10000+471+314 = 10785A ；其中，交流電流分量i0為幅值逐步衰減、方向正負交替變化的脈沖系列，i0的最大電流幅值 imax = 2X (b+h) X250 = 10000A ；如圖8、圖9所示，第一直流電流分量iz = HzX π X (BXB+HXH)/Β/4 = 30X π X (10Χ10+10Χ 10)/10/4 = 471Α，用于抵消當?shù)氐卮艌龃怪狈至喀Е疲诙绷麟娏鞣至?ip = HpX π X (ΒΧΒ+ΗΧΗ)/H/4 = 20X π X (10X 10+10X 10)/10/4 = 314Α，用于抵消當?shù)氐卮艌鏊椒至縃p。按照現(xiàn)有方法對一艘1800噸級的鐵磁艦船實現(xiàn)整體退磁，需要在船體上纏繞約 40匝退磁線圈，非常費事，通常需要占用5天左右的時間，并且在退磁作業(yè)時艦船難以機動。采用本實施例，則可將約40000A的退磁電流直接通加在船體上，每艘次艦船退磁所需時間可以從以前的幾天縮減為幾個小時，所消耗的能量也只有以前的幾分之一。實施例3，一艘20000噸級的鐵磁艦船，寬度b = 20m,高度h = 20m,當?shù)氐卮艌龅拇怪狈至縃z = 30A/m, Hp = 20A/m，實現(xiàn)整體退磁，包括下述步驟(1)敷設(shè)電纜步驟如圖1、圖2所示，將寬度為b = 20m、高度為h = 20m的鐵磁物體沿其軸向置于地磁東西方向，將第一 第四脈沖電源置于鐵磁物體首端，第一 第四脈沖電源的一極分別通過電纜與鐵磁物體的首端面相連，第一 第四脈沖電源的另一極分別通過第一 第四電纜與鐵磁物體尾端面相連，所述第一、第二電纜分別沿軸向位于鐵磁物體的左上側(cè)、右上側(cè)，所述第三、第四電纜分別沿軸向位于鐵磁物體的左下側(cè)、右下側(cè)；所述第一、第二電纜之間以及所述第三、第四電纜之間的距離B = b = 20m，所述第一、第三電纜之間以及所述第二、第四電纜之間的距離H = 0.釙=IOm ；(2)通電退磁步驟如圖3、圖4、圖5、圖6、圖7所示，所述第一 第四脈沖電源同步分別向第一 第四電纜通入在交流電流分量上疊加直流電流分量的脈沖電流il i4， 所述鐵磁物體作為電流回路的一部分用于導電；所述脈沖電流的每個脈沖持續(xù)時間為20 秒，脈沖間隔時間為20秒，脈沖電流衰減率為1 %。所述通電退磁步驟中，所述第一脈沖電源輸出脈沖電流il = iO-iz-ip =24000-589-785 = 22626A ；所述第二脈沖電源輸出脈沖電流i2 = iO+iz-ip =24000+589-785 = 23804A ；所述第三脈沖電源輸出脈沖電流i3 = i0-iz+ip =24000-589+785 = 24196A ；所述第四脈沖電源輸出脈沖電流i4 = i0+iz+ip = 24000+589+785 = 25374A ；其中，交流電流分量i0為幅值逐步衰減、方向正負交替變化的脈沖系列，i0的最大電流幅值 imax = 2X (b+h) X300 = 24000A ；如圖8、圖9所示，第一直流電流分量iz = HzX π X (ΒΧΒ+ΗΧΗ)/Β/4 = 30X π X (20X20+10X 10)/20/4 = 589A，用于抵消當?shù)氐卮艌龃怪狈至縃z，第二直流電流分量 ip = HpX π X (ΒΧΒ+ΗΧΗ)/Η/4 = 20X π X (20X20+10X 10)/10/4 = 785A，用于抵消當?shù)氐卮艌鏊椒至縃p。
權(quán)利要求
1.一種鐵磁物體退磁方法，包括敷設(shè)電纜步驟和通電退磁步驟，其特征在于(1)敷設(shè)電纜步驟將寬度為b、高度為h的鐵磁物體沿其軸向置于地磁東西方向，將第一 第四脈沖電源置于鐵磁物體首端，第一 第四脈沖電源的一極分別通過電纜與鐵磁物體的首端面相連，第一 第四脈沖電源的另一極分別通過第一 第四電纜與鐵磁物體尾端面相連，所述第一、第二電纜分別沿軸向位于鐵磁物體的左上側(cè)、右上側(cè)，所述第三、第四電纜分別沿軸向位于鐵磁物體的左下側(cè)、右下側(cè)；所述第一、第二電纜之間以及所述第三、第四電纜之間的距離B = O. S3 2b，所述第一、第三電纜之間以及所述第二、第四電纜之間的距離H = 0. 5h 2h ；(2)通電退磁步驟所述第一 第四脈沖電源同步分別向第一 第四電纜通入在交流電流分量上疊加直流電流分量的脈沖電流il i4，所述鐵磁物體作為電流回路的一部分用于導電；所述脈沖電流的每個脈沖持續(xù)時間為1秒 20秒，脈沖間隔時間為1秒 20秒， 脈沖電流衰減率為1^-20 ^
2.如權(quán)利要求1所述的鐵磁物體退磁方法，其特征在于所述通電退磁步驟中，所述第一脈沖電源輸出脈沖電流il = iO-iz-ip ；所述第二脈沖電源輸出脈沖電流i2 = iO+iz-ip ；所述第三脈沖電源輸出脈沖電流i3 = iO-iz+ip ；所述第四脈沖電源輸出脈沖電流i4 = iO+iz+ip ；其中，交流電流分量i0為幅值逐步衰減、方向正負交替變化的脈沖系列，i0的最大電流幅值 imax = 2X (b+h) X (200 300)A ；第一直流電流分量iz = HzX π X (ΒΧΒ+ΗΧΗ)/Β/4，用于抵消鐵磁物體所在地磁場垂直分量Ηζ，第二直流電流分量ip = HpX π X (BXB+HXH)/H/4，用于抵消鐵磁物體所在地磁場水平分量Hp，Hz、Hp的單位均為A/m，b、h、B、H的單位均為m。
全文摘要
一種鐵磁物體退磁方法，屬于消磁技術(shù)領(lǐng)域，解決現(xiàn)有鐵磁物體退磁方法費時費力的問題。本發(fā)明包括(1)敷設(shè)電纜步驟將鐵磁物體沿其軸向置于地磁東西方向，將第一～第四脈沖電源置于鐵磁物體首端，第一～第四脈沖電源的一極與鐵磁物體首端面相連，第一～第四脈沖電源的另一極分別通過第一～第四電纜與鐵磁物體尾端面相連；(2)通電退磁步驟第一～第四脈沖電源同步分別向第一～第四電纜通入在交流電流分量上疊加直流電流分量的脈沖電流i1～i4。本發(fā)明不需纏繞電纜線圈，可減輕作業(yè)人員的勞動強度、縮短退磁時間、節(jié)省經(jīng)費，退磁效果好，能量消耗小，被退磁鐵磁物體在非常情況下易于機動，特別適合于緊急狀態(tài)下對大量鐵磁物體進行退磁處理。
文檔編號H01F13/00GK102568746SQ20121002641
公開日2012年7月11日 申請日期2012年2月7日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月7日
發(fā)明者劉大明, 劉勝道, 唐申生, 洪澤宏, 肖昌漢, 趙文春, 郭成豹, 高俊吉 申請人:中國人民解放軍海軍工程大學