永磁同步电机具有高效率、高力矩惯量比、高能量密度、高调速范围等优点,现已广泛用于军事、工业、农业等各个领域,特别是伺服行业,几乎都是使用永磁同步电机作为执行机构。但是由于永磁体的热稳定性不良、设计经验不足以及使用不当等原因,会造成在使用过程中磁钢出现不可逆退磁。磁钢退磁,会使电机的性能下降,甚至无法使用。所以本文旨在从永磁材料、电机设计、电机使用等方面分析永磁体退磁原因,以供后续参考。
一、永磁体的特性
1、永磁体的工作点及回复线
1.1、永磁体的退磁曲线为直线时(图一),k点为退磁曲线的拐点,当电机带载工作点在k点之上是,卸载后磁钢剩磁会沿着直线Brk回到Br点,当电机带载工作点在k点之下,如P点,此时卸载后磁钢剩磁会沿着直线RP回到R点,此时已造成不可逆退磁。
1.2、永磁体的退磁曲线为曲线时(图二),当电机带载后,工作点为A1,卸载后,回复线不会与曲线A1R重合,而是以A1A2S作为回复线,此时如果电机带载工作点不超过A1,则以A1A2R作为回复线,一旦带载工作点超过A1,假如到了A3点,则会以A3A4P作为回复线,长此下去,不可逆退磁将会越来越严重。
2、温度特性
温度的变化会引起磁钢性能的变化,特别是钕铁硼永磁体,它对温度很敏感(图三),当温度超过一定值,材料磁性能将沿着曲线1逐渐降低,当温度恢复后,它的剩磁将会沿着曲线2进行恢复,造成不可逆退磁。而从图四可以看出,常温下,钕铁硼永磁体的退磁曲线为一条直线,没有拐点,当温度上升时,永磁体的退磁曲线出现拐点且拐点值随着温度的上升而变得越来越大,最低工作点也将越来越高。
3、震动特性
永磁体在收到剧烈的震动或者是敲打后,有可能引起其内部畴发生变化,磁畴的磁矩方向发生变化后, 磁钢磁性能会变差, 就会造成磁钢退磁。
一、永磁体的特性
1、永磁体的工作点及回复线
1.1、永磁体的退磁曲线为直线时(图一),k点为退磁曲线的拐点,当电机带载工作点在k点之上是,卸载后磁钢剩磁会沿着直线Brk回到Br点,当电机带载工作点在k点之下,如P点,此时卸载后磁钢剩磁会沿着直线RP回到R点,此时已造成不可逆退磁。
1.2、永磁体的退磁曲线为曲线时(图二),当电机带载后,工作点为A1,卸载后,回复线不会与曲线A1R重合,而是以A1A2S作为回复线,此时如果电机带载工作点不超过A1,则以A1A2R作为回复线,一旦带载工作点超过A1,假如到了A3点,则会以A3A4P作为回复线,长此下去,不可逆退磁将会越来越严重。
2、温度特性
温度的变化会引起磁钢性能的变化,特别是钕铁硼永磁体,它对温度很敏感(图三),当温度超过一定值,材料磁性能将沿着曲线1逐渐降低,当温度恢复后,它的剩磁将会沿着曲线2进行恢复,造成不可逆退磁。而从图四可以看出,常温下,钕铁硼永磁体的退磁曲线为一条直线,没有拐点,当温度上升时,永磁体的退磁曲线出现拐点且拐点值随着温度的上升而变得越来越大,最低工作点也将越来越高。
3、震动特性
永磁体在收到剧烈的震动或者是敲打后,有可能引起其内部畴发生变化,磁畴的磁矩方向发生变化后,
