同步電機之關于永磁材料的穩(wěn)定性

    為了保證永磁電機在運行時性能不發(fā)生變化，就要求永磁材料性能保持穩(wěn)定，材料的穩(wěn)定性主要包括以下幾個方面：

1．永磁材料的溫度穩(wěn)定性

永磁材料的溫度穩(wěn)定性是指永磁體隨環(huán)境溫度的變化引起磁性能的變化，也稱為熱穩(wěn)定性。常用溫度系數定量表示，通常把環(huán)境溫度變化1 ℃所引起磁性能變化的百分比稱為永磁材料的溫度系數，用％／℃表示，通過應用剩余磁感應強度的溫度系數與r及矯頑力溫度系數嘶。，矯頑力溫度系數是用內察矯頑力來表征。一般磁性材料手冊都給出了溫度為t 。時剩余磁感應強度和溫度為t，時剩余磁感應強度，以供設計工作者查詢。

2．永磁材料的時間穩(wěn)定性

永磁材料充磁后，在通常環(huán)境下，即使不受實地條件影響，其磁性能也會隨時間變化而變化，通常以一定形狀的樣品在開始時，磁感應強度隨時間損失的百分比來表示，叫做時間穩(wěn)定性。對永磁材料而言，隨時間的磁感應強度的損失與經歷時間對數成線性關系，因此可以用從較短時間的磁感應強度的損失來推算出長時間磁感應強度的損失，進而可判斷出永磁體的使用壽命。

3．永磁材料的化學穩(wěn)定性

受到化學因素的作用，永磁材料表面和內部都要發(fā)生變化。例如鉸鐵硼中的鐵和鉸都容易發(fā)生氧化，故這些材料在生產過程中要采取一定措施來防止氧化，要盡力提高永磁體的密度來減少殘留氣隙，從而提高抗腐蝕能力；同時要在成品表面涂保護層，如鍍鋅、鍍鎳、電泳等措施，不同永磁材料抗化學腐蝕性能力不同，其中欽鐵硼材料抗腐蝕性能力差，這正是磁學工作者努力研究的方向。

2 . 2永磁材料的種類

永磁材料種類很多，分類方法也很多，下面按永磁材料制造廠常用的分類方法將在永磁電機中，常用的永磁材料分為鐵氧體永磁材料、鋁鎳鉆永磁材料及稀土永磁材料，并分別加以敘述。

2 . 2 . 1鐵氧體永磁材料

鐵氧體永磁材料屬于非金屬永磁材料，目前在永磁電機中常用鋇鐵氧體( Bao · 6FeZo3）和銘鐵氧體（SrO · 6FeZO3 )，銀鐵氧體H 。值略高于鋇鐵氧體，圖24給出了幾種惚鐵氧體的去磁曲線。

    鐵氧體不含貴金屬而價格低廉，制造工藝簡單，退磁曲線很大部分接近于直線，即回復直線與退磁曲線基本重合。使用時不需要進行穩(wěn)磁處理，因而在小功率永磁電機中應用最廣。但鐵氧體最大缺點是剩余磁感應強度低，最大磁能積小，因而在設計時使用材料較多，電機體積大。其次，其剩余磁感應強度溫度系數a 。 r和矯頑力溫度系數嘶c大，特別應指出的是，嘶。為正值，即矯頑力隨溫度升高而增大，隨溫度下降而減小，所以是需要進行低溫時最大去磁工作點的核算，以防止在低溫時產生不可逆退磁現象。再有，鐵氧體永磁材料硬脆，可加工性差，只能用軟質砂輪進行磨削加工。表2一1和表2一2分別給出了我國一些廠家生產的鐵氧體永磁材料的牌號及性能，可供選用時參考。

2 . 2 . 2鋁鎳鉆永磁材料

鋁鎳鉆（AINIC 。）永磁材料是于20世紀30年代研制成功的，由于它的磁性能好、溫度系數小，因而取得廣泛應用。 60年代以后，隨著鐵氧體永磁材料與稀土永磁材料相繼問世，鋁鎳鉆永磁材料逐步被取代，所占比重逐步下降。按制造工藝不同，鋁鎳鉆永磁材料可分為鑄造成型和粉末燒結成型兩種，鑄造成型磁性能好，粉末燒結成型工藝簡單，在永磁電機中常用的是鑄造成型。圖2一5中給出了鋁鎳鉆永磁材料的退磁曲線，這種材料剩余磁感應強度最高可達1 . 35T，且溫度系數小，目前仍被廣泛應用在高精度的儀器儀表的永磁電動機中。

但是鋁鎳鉆永磁材料也有它的缺點，首先鋁鎳鉆永磁材料矯＿尹頑力低，為了避免造成不可逆退磁和磁通分布畸形，在設計時一定要合理選擇工作點，在使用時避免和鐵磁性物質接觸。其次，它的退磁曲線成非線性，因而和回復曲線不重合，在設計時除合理設計工作點外，還必須對永磁材料進行穩(wěn)磁處理，即事先人工預加可能發(fā)生的最大去磁效應，人為地決定回復曲線起始點P的位置使永磁電機在規(guī)定或預期的運行狀態(tài)下。再次，鋁鎳鉆永磁材料質地硬脆，可加工性差，即加工成型比較困難。表2一3和表24分別給出國產鋁鎳鉆永磁材料的牌號與性能，可供選用時參考。