電機是以磁場為介質,將機械能轉化為電能的電磁裝置。為了建立電機中機電能量轉換所需的氣隙磁場,有兩種方法。一種是通過在電機繞組中通電流產生磁場,另一種是通過永磁體產生磁場。由于永磁材料的固有特性,預磁化后,可以在周圍空間建立磁場,而不需要額外的能量。這樣既簡化了電機結構,又節(jié)約了能源。
永磁電機涉及的永磁材料非常特殊。女士對相關內容進行了總結和整理,并與大家分享,主要講述了永磁材料的選擇原則和申請過程中的注意事項。
1永磁材料的選擇原則
永磁材料種類繁多,性能差異很大。因此,在設計永磁電機時,首先要選擇合適的永磁材料和具體的性能指標。
(1)應能保證電機氣隙中有足夠的氣隙磁場和規(guī)定的電機性能指標。
(2)在規(guī)定的環(huán)境條件、工作溫度和使用條件下,應保證磁性能的穩(wěn)定性。
(3)具有良好的機械性能,便于加工和裝配。
(4)更好的經濟性和合適的價格。
2永磁材料應用注意事項
(1)永磁材料的實際磁性能與制造商的具體制造工藝有關,其數(shù)值與標準規(guī)定的數(shù)據(jù)往往有一定的偏差。同一品牌、不同廠家或同一廠家不同批號的永磁材料,其磁性能存在一定的差異。對于電機中實際使用的永磁體的形狀和尺寸,它們的磁性能和標準數(shù)據(jù)會有一些差異。
此外,磁化器的容量和磁化方法會影響永磁體磁化狀態(tài)的均勻性和磁性能。因此,為了提高電機設計和計算的準確性,有必要向制造商索取該批實際尺寸永磁體在室溫和工作溫度下的退磁曲線。最好在條件允許的情況下直接采樣測量退磁曲線,這樣更安全。對于一致性要求高的電機,更需要對永磁材料進行逐一檢查。
(2)永磁材料的磁性不僅與合金成分和制造工藝有關,還與磁場熱處理工藝有關。所謂磁場熱處理是指在永磁材料的分解反應中施加一個外磁場。磁場熱處理后,永磁材料的磁性得到改善,具有方向性,順磁場方向最大,垂直磁場方向最小,稱為各向異性。對于不經過磁場熱處理的永磁材料,磁性沒有方向性,稱為各向同性。需要注意的是,對于各向異性永磁體,磁化時的磁場方向應與磁場熱處理時的磁場方向一致,否則磁性能會下降。
(3)永磁材料從室溫升至最高工作溫度時,保持一定時間后冷卻至室溫,其開路磁通允許有不大于5%的不可逆損耗。因此,為了保證永磁電機在運行過程中的穩(wěn)定性能,避免明顯的不可逆退磁,永磁體在使用前應穩(wěn)定。該方法是將磁化后的永磁材料的溫度提高到預期的最高工作溫度,并保持該溫度2-4小時,以提前消除這種不可逆損失。
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