在维修部门、实验室和生产部门中,经常要对退磁的磁铁进行充磁。用直流发电机或大型硒整流箱来充磁,设备价格昂贵,耗电也大,使用起来不够经济。我们自己制作了一台电容充磁机,经过实际使用,效果很好。它是利用电容器高达数百安培的瞬间放电大电流,来磁化磁铁,从而达到充磁的目的。
电路和工作原理

电容充磁机的电路见图1。电容器组C经电阻R\(_{1}\)由二只串联的5Y3电子管整流电源充电,当电压充至足够高后,按下按钮开关SW3,于是继电器RY\(_{1}\)吸动,使电磁开关RY2接通电源,这时RY\(_{2}\)的接点便由1转到2,断开电容器组的充电电路,接通它的放电电路,电容器组C便通过继电器RY2的接点2、电阻R\(_{2}\)和充磁线圈L1、L\(_{2}\)放电,使处在L2中的磁铁充磁。
在充磁的全部过程中,转换开关SW\(_{4}\) 放在接点1,电容器充电电压由磁电式电表V1指示,R\(_{4}\)为降压电阻。
磁电式电表V\(_{2}\)、3伏电池和电位器R3等,是用来测量被充磁铁的磁场强度的。电表V\(_{2}\)本身的磁铁必须拆掉,再接到电路中去。进行测量时,先把转换开关SW4放在接点2,这时3伏电池便通过电位器R\(_{3}\)、电表V1和V\(_{2}\)构成通路。适当调整电位器R3,使回路电流为某一确定的数值(这个电流数值只能由V\(_{1}\)指示出来,由于V2本身的磁铁被拆去,所以它的指针不动)。然后再把SW\(_{4}\)扳到接点1,把被充磁的磁铁放在通有电流的V2附近(几何位置固定),在该磁铁的作用下,V\(_{2}\)的指针便发生偏转,根据偏转的大小,便可指示出磁场强度。
分压电阻R\(_{5}\)、R6能使串联电容器组上的电压分布均匀。电阻R\(_{1}\)作保护电子管用,R2能减弱电容器放电时产生的振荡。
制作与使用
电容充磁机是利用一张桌子改装的。电容器组,电磁开关,变压器,充磁线圈等均安放在桌内。桌上有控制箱。电源开关、电表、调节旋钮等,均装在控制箱上面(见图2)。当然这样布置不一定最好,也可按其他办法来布置,主要原则是:使用方便,制作简单,省工省料和操作安全。从电气上考虑,充磁线圈和电磁开关RY\(_{2}\),以及和电容器组间的导线,应短、粗(要用直径为3毫米以上的铜导线或导流片),并且要牢靠。

电阻R\(_{1}\)的数值小虽然充电较快,但对电子管寿命不利。R2为阻尼电阻,其大小也十分重要。如果过小,放电时阻尼振荡的反向电流会使磁铁去磁(见图3a);如果过大,则充磁电流又会显著减弱。因此,可以通过实验,选择一个适当的数值 (约为0.2欧左右)。如使放电电流略有振荡(见图3b),用反向电流使磁铁退磁10% 左右,则对磁铁有老化的作用。R\(_{2}\)可用直径为0.8毫米的阻力丝做成。

电容器组C可用金属膜电容或其他质量较好的电容并联后再成为两组串联,总容量为600微法,耐压为900伏。实际上由于两组电容的容量、漏电电等总有一些差别,因之两组电容上的电压不全均匀,使用时电压只加到750伏左右。电容器组也可采用电解电容。我们间做试验,用电解电容充电到500伏,然后放电,基本上也可用,特别是充小型磁铁已足够。继电器RY\(_{1}\)为普通6伏交流继电器。电磁开关RY2为利用一大电流闸刀开关改装的,用П形硅钢片绕以漆包线来中动。L\(_{1}\) 为铁心上的磁化线圈,用直径3毫米的纱包线在一个U型软铁上绕100圈左右。L2为空心磁化线圈,用3毫米纱包线绕25圈左右。充磁时,将欲充之磁铁套入L\(_{2}\)中,并和L1之铁心对正。L\(_{1}\)L2之具体尺寸视欲充的磁铁而定(图4)。

T为电源变压器,高压线圈为700伏,高些更好,视电容组的耐压而定。高压绕组导线应粗些,以使充电电阻小,充电时间短。其他绕组的考虑和一般电源变压器一样。电源变压器的数据如下:铁心截面和约9平方公分;初级绕1210圈,漆包线直径为0.36毫米;次级绕3860圈,漆包线直径为0.25毫米;两个5伏的灯丝绕组均用1.21毫米漆包线绕28圈;6.3伏灯丝绕组用1.21毫米漆包线绕35圈。
装置电表V\(_{1}\)V2时,应和充磁线圈L\(_{1}\)L2及电磁开关RY\(_{2}\)的铁心等有一定的距离,以免电表受它们的磁场的影响。降压电阻R4及电位器R\(_{3}\)的数值视表头而定,一般R4约为数十千欧,R\(_{3}\)约为数千欧左右。
机器操作过程如下:
1.先开低压开关SW\(_{1}\)。2.灯丝预热后,再开高压开关SW2。3.将被充磁铁套入L\(_{2}\)中并和L1铁心对正。4.待电表V\(_{1}\)升起至700伏以上时按下SW3,即可充磁。然后再将此操作反复几次。5.取出磁铁,置于V\(_{2}\)表下方桌面上,调R3使V\(_{1}\)指于规定值,再置SW4于1处,即可用V\(_{2}\)测出磁铁强弱。6.用完后先关高压,再关掉放电按钮SW3,最后关掉SW\(_{1}\)。
改进意见
由于用2只5Y3及高压绕组较细,充电时间较长,约10秒左右。可改用大整流管及加粗绕组。电磁开关易烧坏接点,可改用大电流水银开关。此外如在充磁线圈中,通过控制开关使充磁后再通以交流,以便更好的老化磁铁,效果更好。另外还 可将多组电容器组分别充电,然后用转换开关使各组电容组串联,可得到更强的放电,使充磁强度加强,并可解决电容器及整流管的耐压问题。(顾树平)