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三相永磁同步電機(jī)之相關(guān)磁材料的磁性能穩(wěn)定性及穩(wěn)定化處理

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2013-06-29

 

三相永磁同步電機(jī)之相關(guān)磁材料的磁性能穩(wěn)定性及穩(wěn)定化處理

為了保證使用永磁材料的電磁裝置的性能在長(zhǎng)期運(yùn)行中不因永磁材料性能的變化而引起性能上的變化，要求永磁體的磁性能保持長(zhǎng)期穩(wěn)定。因此，必須明確影響永磁材料磁性能穩(wěn)定性的因素以及永磁體的穩(wěn)定性處理方法。

一、磁性能穩(wěn)定性

影響永磁材料磁性能穩(wěn)定性的因素主要有：內(nèi)部結(jié)構(gòu)變化、磁后效、化學(xué)因素、溫度、外磁場(chǎng)、機(jī)械作用、與強(qiáng)磁性材料接觸等。此外，永磁磁路系統(tǒng)本身的因素，如永磁體的尺寸比、工作氣隙的長(zhǎng)度、磁路的飽和程度、永磁體工作點(diǎn)的選擇等，也會(huì)影響永磁體的磁性能穩(wěn)定性 。

（一）內(nèi)部結(jié)構(gòu)變化

永磁體剛制成時(shí)，內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)不是處于最穩(wěn)定的狀態(tài)，隨著時(shí)間的推移，不穩(wěn)定的組織結(jié)構(gòu)逐漸變到穩(wěn)定狀態(tài)。在沒(méi)有外界影響的情況下，永磁體的性能隨著時(shí)間的推移而逐漸降低，且經(jīng)過(guò)重新磁化仍不能恢復(fù)到最初狀態(tài)。組織結(jié)構(gòu)的變化通常隨著溫度的升高而加劇，因此在使用永磁體時(shí)，應(yīng)避免環(huán)境溫度在該材料的最高工作溫度之上。鋁鎳鉆、鐵氧體、稀土永磁等在制造過(guò)程中已經(jīng)經(jīng)過(guò)高溫?zé)崽幚砘驘Y(jié)，常溫下使用時(shí)，磁性能比較穩(wěn)定。

（二）磁后效

把永磁體飽和磁化后，去掉外磁場(chǎng)，由于永磁體內(nèi)部非平衡狀態(tài)的影響，磁性能仍隨時(shí)間推移而降低，這種現(xiàn)象稱為磁后效。這種變化很小，可以通過(guò)重新充磁而消除。

（三）化學(xué)因素

受化學(xué)因素，如酸、堿、氧氣、腐蝕性氣體等的影響，永磁體內(nèi)部或表面化學(xué)結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，會(huì)引起磁性能的變化。如欽鐵硼中的鐵和欽就比較容易氧化。

（四）溫度

在永磁體使用過(guò)程中，環(huán)境溫度處于變化中，其磁性能將隨著溫度的變化而變化，磁性能的變化包括可逆變化和不可逆變化兩部分：

1．可逆變化

隨著溫度的變化，永磁體內(nèi)部電子自旋的排列受到熱運(yùn)動(dòng)的干擾而發(fā)生變化，使其磁化強(qiáng)度隨溫度的上升而變化，導(dǎo)致磁性能的變化。當(dāng)恢復(fù)到原溫度時(shí)，磁性能恢復(fù)的這部分變化稱為可逆變化，通常用剩磁溫度系數(shù)和內(nèi)察矯頑力溫度系數(shù)“凡表示。

 

2．不可逆變化

永磁體加熱到高溫或降至低溫時(shí)，其組織結(jié)構(gòu)會(huì)發(fā)生變化，其中的不穩(wěn)定磁疇在穩(wěn)定方向上重新配置，造成永磁體性能的變化，這種變化是不可逆的，稱為不可逆變化，也稱為不可逆損失。不可逆損失可分為可恢復(fù)損失和不可恢復(fù)損失?？苫謴?fù)損失是永磁體重新充磁后能恢復(fù)的損失，而不可恢復(fù)損失是永磁體重新充磁后也不能恢復(fù)的損失。

（五）外磁場(chǎng)

在使用過(guò)程中，永磁體常處于外磁場(chǎng)中。此外，永磁體充磁后，在儲(chǔ)存、運(yùn)輸及裝配時(shí)，常處于其他永磁體產(chǎn)生的磁場(chǎng)中，導(dǎo)致永磁體的性能發(fā)生變化，當(dāng)工作點(diǎn)在拐點(diǎn)以下時(shí)，將造成不可逆去磁。

（六）與強(qiáng)磁性物質(zhì)的接觸

永磁體在儲(chǔ)存、運(yùn)輸、裝配及使用過(guò)程中，往往會(huì)與其他永磁體或鐵磁物質(zhì)相接觸，這些接觸會(huì)改變已被充磁永磁體的工作點(diǎn)。當(dāng)此時(shí)的工作點(diǎn)在退磁曲線的拐點(diǎn)以下時(shí)，就會(huì)發(fā)生不可逆去磁，這種情況主要出現(xiàn)在鋁鎳鉆中，所以鋁鎳鉆往往是先安裝、后充磁，以避免這種磁性能損失。

（七）機(jī)械作用

機(jī)械振動(dòng)和沖擊會(huì)引起永磁體的退磁。這種影響主要出現(xiàn)在馬氏體型永磁體中，對(duì)鋁鎳鉆、鐵氧體、稀土永磁的影響很小。

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