第二节 永磁体的磁能

对于永磁体本质的认识，笔者认为“欲知松高洁，待到雪化时。”比如现在用所谓的最大磁能积（BH）max/kJ/m来描绘永磁体的磁能是欠妥的。这实在是因为到目前为止我们尚无法制造出1m³体积的永磁体，但却以1m³的永磁体的磁能积来衡量永磁体的磁能，只能是用小体积永磁体所具有的磁能积推出来的，这不符合永磁体的性质。

笔者对永磁体及永磁发电机进行了30余年的研究，理论和实践证明，永磁体的磁能在一定范围内是关于永磁体磁极面积及两磁极极面之间的距离的函数，不是永磁体体积的函数。当两极面之间的距离增加到一定值之后，再增加两极面之间的距离，则两极面上的磁感应强度不再增加。也就是说，永磁体的磁能不是体积函数，把永磁体的磁能作为永磁体体积的函数是欠妥的。

永磁体的磁场可以作为某些能量转换的媒体，在能量转换过程中，永磁体不损失自己所拥有的磁能。

永磁体对外做功不消耗其本身的磁能，在某种意义上说，永磁体的磁能不遵守能量守恒。

现举例来说明。

用极面积a_m×b_m=30mm×50mm，两极面之间距离h_m=20mm的N48永磁体20块组成的永磁吊，一次吊起距永磁体极面20mm的1000kg的钢板。每次用非磁性材料5kg·m的功卸下1000kg钢板。当永磁吊进行1500次吊运后，对永磁体表面的磁感应强度进行测量，其测量值与吊运1500次之前相同，其平均值都是B_m=0.51T。

1）永磁吊在吊运1500次之后，永磁体磁极表面的磁感应强度并未因其吊运1500次做功而减少，说明永磁体对外做功不损失其自身的磁能。

2）永磁吊吊运1500次做功为

W=1500×（0.02×1000-5）×9.80065J/（kg·m）=220.515kJ

3）20块极面为a_m×b_m=30mm×50mm两极面之间的距离为20mm的N48永磁体的体积为

V=[20×（0.03×0.05×0.02）]m³=6×10^-4m³

4）N48永磁体标定的（BH）_max=390kJ/m³，其1m³的体积是20块N48永磁体体积的倍数为

K=1m³÷6×10^-4m³=1666.67倍

5）N48永磁体标定的（BH）max=390kJ/m³，而N48永磁体20块吊运1500次做功220.515kJ，标定值是20块N48永磁吊吊运1500次做功的倍数K₂

K₂=390kJ÷220.515kJ=1.769倍

6）永磁吊吊运1500次所做功是N48永磁体标定的（BH）max=390kJ/m³的倍数为K₃

K₃=220.515×1666.67÷390=942.37倍

7）由20块N48永磁体组成的永磁吊尚可使用几千次，甚至几万次进行吊运钢钣做功。

这个实例的结论如下：

1）永磁体的磁能用（BH）max/kJ/m³来标定是欠妥的。

2）永磁体对外做功不消耗自身的磁能，在某种意义上说，永磁体的磁能不遵守能量守恒。