永磁同步电机之磁材料的选择和应用注意事项

    6 . 1永磁材料的选择

永磁材料的种类多种多样，性能相差很大，因此在设计永磁电机时首先要选择好适宜的永磁材料品种和具体的性能指标。归纳起来，选择的原则为：

l）应能保证电机气隙中有足够大的气隙磁场和规定的电机性能指标。

2）在规定的环境条件、工作温度和使用条件下应能保证磁性能的稳定性。

3）有良好的机械性能，以方便加工和装配。

4）经济性要好，价格适宜。

根据现有永磁材料的性能和电机的性能要求，一般说来．

1）随着性能的不断完善和相对价格的逐步降低，钱铁硼永磁在电机中的应用将越来越广泛。不仅在部分应用场合有可能取代其他永磁材料，还可能逐步取代部分传统的电励磁电机。

2）对于性能和可靠注要求很高而价格不是主要因素的场合，优先选用高矫顽力的2 : 17型稀土钻永磁。 1 : 5型稀土钻水磁的应用场合将有所缩小，主要用于在高温情况下使用和退磁磁场大的场合．

3）对于性能要求一般，体积质量限制不严，价格是考虑的主要因素，优先采用价格低廉的铁氧体永磁

4）在工作温度超过300 ℃的场合或对温度稳定性要求严的场合，如各种测量仪器用电机．优先采用温度系数低的铝镍钻永磁。铝镍钻水磁在永磁材料总量中的比例将逐步下降。

5）在批量生产大且磁极形状复杂的场合，优先采用粘结永磁材料。具体选用时，应进行多种方案的性能、工艺、成本的全面分析比较后确定。

6 .2应用注意事项

在应用时除前面提到的以外还应注意，

1）本书提供的各种永磁材料磁性能，摘自国家标准或工厂企业标准的典型数据。应该指出，永磁材料的实际磁性能与生产厂的具体制造工艺有关，其值与标准规定的数据之间往往存在一定的偏差。同一种牌号的永磁材料，不同工厂或同一工厂不同批号之间都会存在一定的磁性能差别。而且，标准中规定的性能数据是以特定形状和尺寸的试样（例如铰铁硼永磁的标准试样为协10x7mm的圆柱）的测试性能为依据的，对于电机中实际采用的永磁体形状和尺寸，其磁性能与标准数据之间也会存在一定的差别。

    另外，充磁机的容量大小和充磁方法都会影响永磁体磁化状态的均匀性，影响磁性能。因此，为提高电机设计计算的准确性，需要向生产厂家素取该批号的实际尺寸的永磁体在室温和工作温度下的实测退磁曲线，在有条件时最好能抽样直接测量出退磁曲线，比较稳妥。对于一致性要求高的电机，更需对永磁材料逐片进行检测。

2）永磁材料的磁睦能除与合金成分和制造工艺有关外，还与磁场热处理工艺有关。所谓磁场热处理，就是永磁材料在分解反应过程中施加外加磁场。经过磁场热处理后，永磁材料的磁性能提高，而且带有方向性，顺磁场方向最大，垂直磁场方向最小，这叫做各向异性．对于没有经过磁场热处理的永磁材料，磁性能没有方向性，称为各向同性。应该注意，对于各向异性的永磁体，充磁时的磁场方向应与磁场热处理时的磁场方向一致，否则磁性能反而会有所降低

3）根据规定，水磁材料由室温升到最高工作温度并保温一定时间后再冷却到室温，其开路磁通允许有不大于5％的不可逆损失。因此为了保证永磁电机在运行过程中性能稳定，不发生明显的不可逆退磁，在使用前应先进行稳磁处理（或叫老化处理），其办法是将充磁后的永磁材料升温至预计最高工作温度并保温一定时间（一般为2一4h )，以预先消除这部分不可逆损失。铁氧体永磁则不同，由于它的矫顽力温度系数为正值，温度越低、矫顽力越小，故需进行负温稳磁处理。其办法是将充磁后的铁氧体永磁放在低温箱中，冷冻至使用环境的最低温度（最好再低10 ℃左右）保温2一4h 。需要指出的是，经过高温或负温稳磁处理后，不能再对永磁体充磁；如有必要再次充磁，则需重新进行高温和负温稳磁处理。