電機是以磁場為媒介，將機械能和電能進行轉(zhuǎn)換的電磁裝置。為了建立電機中機電能量轉(zhuǎn)換所需的氣隙磁場，有兩種方法。一種是通過電流通過電機繞組產(chǎn)生磁場，另一種是通過永磁體產(chǎn)生磁場。由于永磁材料的固有特性，在預(yù)磁化后，它可以在周圍空間建立磁場，而不需要額外的能量。這樣既能簡化電機結(jié)構(gòu)，又能節(jié)約能源。
永磁電機涉及的永磁材料非常特殊。沈女士總結(jié)了相關(guān)內(nèi)容并與大家分享，主要講了永磁材料的選擇原則以及應(yīng)用過程中的注意事項。
1永磁材料的選擇原則
永磁材料有很多種，它們的性能有很大的不同。因此，在設(shè)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(yīng)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(yīng)保證磁性能的穩(wěn)定性。
(3)良好的機械性能，便于加工和裝配。
(4)更好的經(jīng)濟性和合適的價格。
2永磁材料應(yīng)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(guān)，數(shù)值與標準規(guī)定的數(shù)據(jù)往往存在一定的偏差。對于同一品牌的永磁材料，不同工廠或同一工廠不同批次之間的磁性能會有一些差異。對于電機中實際使用的永磁體的形狀和尺寸，其磁性能與標準數(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(shè)計計算的準確性，需要向廠家索取該批號的實際尺寸永磁體在室溫和工作溫度下測得的退磁曲線，條件允許時最好直接取樣測退磁曲線，相對安全。對于一致性要求高的電機，更需要對永磁材料進行逐片測試。
(2)永磁材料的磁性能不僅與合金成分和制造工藝有關(guān)，還與磁場熱處理工藝有關(guān)。所謂磁場熱處理是指永磁材料在分解反應(yīng)過程中施加外部磁場。磁場熱處理后，永磁材料的磁性能得到改善，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。對于沒有經(jīng)過磁場熱處理的永磁材料，其磁性沒有方向性，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(yīng)與磁場熱處理時的磁場方向一致，否則磁性會降低。
(3)將永磁材料從室溫加熱至最高工作溫度，保溫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性能穩(wěn)定，不會出現(xiàn)明顯的不可逆退磁，在使用前應(yīng)進行磁化穩(wěn)定處理。該方法是將磁化的永磁材料加熱到預(yù)期的最高工作溫度，并保持該溫度2至4小時，以提前消除這種不可逆損失。
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