永磁電機設計中應深入研究的問(wèn)題

　　1 永磁材料利用率

　　永磁電機中，永磁材料成本占電機總成本的比例較大，因此如何節省材料，提高材料利用率是永磁電機生產(chǎn)廠(chǎng)家zui關(guān)心的問(wèn)題之一。理論上講，永磁體的zui大磁能積點(diǎn)表示磁體能對外提供的能量zui大，且從去磁曲線(xiàn)上也能求得該zui大工作點(diǎn)。但實(shí)際應用中絕非如此簡(jiǎn)單. 要具體研究電機的使用場(chǎng)合，分析電機應完成的預定功能，找出其對應的重點(diǎn)指標，以此來(lái)決定電機工作點(diǎn)選擇的*位置，并合理確定永磁體的形狀及體積，同時(shí)還必須考慮其加工工藝的影響。在綜合考慮各種因素后達到電機在功能、性能、成本等各方面的*設計。

　　2 過(guò)載與退磁

　　磁性材料的退磁包括溫度退磁、時(shí)間退磁和環(huán)境退磁等。又分可逆退磁和不可逆退磁兩類(lèi)。深入研究永磁材料矯頑力和內稟矯頑力與穩定工作溫度的關(guān)系；溫度系數對電機性能指標的影響程度以及退磁安全系數；基于磁性能變化引出的電機zui高工作溫度的定義；可逆退磁和不可逆退磁在電機使用溫度范圍內所占比例以及對電機性能產(chǎn)生的影響；永磁材料退磁后的再充磁及重復利用等等問(wèn)題是很有必要的。

　　3 分析與設計

　　現代永磁電機的理論與設計已比較成熟，不僅有眾多的以磁路分析計算為主的設計程序和方法，永磁磁場(chǎng)的數值分析法也已普遍使用于工程實(shí)踐中。但由于在永磁電機中，永磁體即作場(chǎng)激勵源或磁路的磁源，又是磁場(chǎng)和磁路的組成部分, 同時(shí)永磁材料制造工藝、形狀尺寸、充磁工具、充磁方法等都會(huì )使永磁材料一致性和均勻性不理想，有時(shí)分散性較大, 甚至同一牌號同一批次的永磁材料的性能數據都可能有較大的差異。因而永磁體分散性也給永磁電機的設計分析及永磁磁場(chǎng)的數值計算帶來(lái)了一定困難，設計的準確性會(huì )受到影響。比如在場(chǎng)的理論和數值分析中永磁模型建立與等值問(wèn)題；在工程磁路計算中的漏磁系數、局部退磁和電樞反應準確計算等諸多問(wèn)題，都較電勵磁電機分析計算的誤差要大。

　　4 充磁與測磁

　　永磁電機設計是建立在永磁材料飽和磁化的基礎上的。那么，用在電機上的磁體是否已被充分磁化飽和，若是永磁體是由磁性材料生產(chǎn)廠(chǎng)充磁并帶磁供貨，一般不存在問(wèn)題, 但如果是在電機上整體充磁時(shí)，如何保證永磁體被充分磁化，如何在飽和磁化同時(shí)還能保持磁性能的均勻性和一致性等問(wèn)題值得研究。

　　同樣，針對磁性能檢測問(wèn)題，也還有較多值得研究的問(wèn)題。如帶磁供貨的磁體在電機制造廠(chǎng)如何對其進(jìn)行有效的簡(jiǎn)便易行而又相對準確的入廠(chǎng)檢測，而現在多數電機廠(chǎng)家無(wú)法在零部件階段對永磁材料磁性能進(jìn)行有效測量，往往只有到整機性能檢測不合格時(shí)才能發(fā)現磁性材料有問(wèn)題。

　　5 抗腐蝕性

　　釹鐵硼材料的易腐蝕問(wèn)題對電機的質(zhì)量影響較大，而目前它的表面防護問(wèn)題在國內未得到很好的解決，其采用的電鍍等辦法常出現表面鍍層脫落使電機出現故障的現象。同時(shí)耐受特殊環(huán)境條件(如潮濕、鹽霧及特殊氣體等)的能力有限，影響了電機對特殊環(huán)境條件的適應能力。希望永磁材料在表面防護能力方面有更進(jìn)一步的提高。

　　6 磁性能穩定性、均勻性、一致性

　　為保證電機性能在其壽命周期內不發(fā)生較大變化，特別是一些有特殊要求的軍用電機，其可靠工作壽命要求長(cháng)達 15 年以上,希望永磁材料的磁性能保持長(cháng)期穩定。

　　電機特別是高精度電機對永磁材料磁性能均勻性及一致性要求較高。磁性能不均勻將導致電機磁場(chǎng)不均勻，轉矩波動(dòng)增大, 發(fā)電機的輸出電壓紋波增大，線(xiàn)性度變差, 控制電機的精度指標降低等。另外，同一牌號的永磁材料在不同批次時(shí)的磁性能不一致，有時(shí)會(huì )導致電機成批不合格。因此，高精度電機要求永磁材料磁性能一致性能滿(mǎn)足誤差在 5％以?xún)?，均勻性誤差在 3％以?xún)取?/div>