永磁体退磁的潜在原因有很多,比如高温、机械振动、撞击、化学腐蚀、反向磁场、辐射、自然失效等,其中,高温和反向磁场是引起永磁体退磁的主要原因。
1 高温退磁
钕铁硼永磁材料较**的不足之处是热稳定性较差,居里温度较低,一般为310~410 ℃,剩余磁感应强度温度系数αBr可达-0.13%K-1,磁化强度矫顽力温度系数αHci达-(0.6~0.7)%K-1,温度过高可能导致永磁体发生不可逆退磁。高温来自于两个方面:一是转子铁芯和磁钢本身的涡流发热引起温升;二是定子向转子的传热。当电机处于高速弱磁工况时,淮南电机定制,电机自身的合成磁场就会存在大量的谐波,导致永磁体的外部形成涡流,进而引起永磁体温度上升。相对转子的发热而言,定子绕组的温升往往更快,定子与转子间的温度差导致定子通过空气对流向转子传热,电机定制开发价格多少,尽管定、转子间的气隙热阻较大,但随着时间的延长,定子与转子的温差将逐渐减小。
2 反向磁场
在永磁同步电机的矢量控制策略中,主要分两个控制阶段:MTPA(Maximum Torque per Ampere,转矩电流比)控制阶段和MTPV(Maximum Torque per Voltage,转矩电压比)控制阶段。在高速负载工况下,电机控制处于MTPV控制阶段,电枢反应磁场和永磁体磁场方向相反,有一定的退磁风险,若此时控制系统不稳定、控制参数不准确尤其是出现故障异常状态,可能出现过大的动态电枢电,产生较强的反向磁场,引起永磁体均匀退磁或部分区域的非均匀退磁。
如何去预防永磁电机的退磁?
1)正确选择永磁电机功率
退磁和永磁电机的功率选择有关。正确选择永磁电机的功率可以预防或延缓退磁。永磁同步电机退磁的主要原因是是温度过高,低速永磁电机定制,过载是温度过高的主要原因。
因此,在选择永磁电机功率时要留有一定的余量,根据负载的实际情况,一般20%左右比较合适。
2)避免重载起动和频繁起动
笼型异步起动同步永磁电机尽量避免重载直接起动或频繁起动。
异步起动过程中,起动转矩是振荡的,在起动转矩波谷段,开关磁阻电机定制开发,定子磁场对转子磁较就是退磁作用。因此尽量避免异步永磁同步电机重载和频繁起动。
I.D.(Industrial Drives)是美国科尔摩根(Kollmorgen)的工业驱动分部,曾生产BR-210、BR-310、BR-510 三个系列共41个规格的无刷伺服电动机和BDS3型伺服驱动器。自1989年起推出了全新系列设计的永磁交流伺服电动机(Goldline),包括B(小惯量)、M(中惯量)和EB(防爆型)三大类,有10、20、40、60、80五种机座号,每大类有42个规格,全部采用钕铁硼永磁材料,力矩范围为0.84~111.2N.m,功率范围为0.54~15.7kW。配套驱动器有BDS4(模拟型)、BDS5(数字型、含位置控制)和Smart Drive(数字型)三个系列,大连续电流55A。Goldline系列代表了当代永磁交流伺服技术新水平。
爱尔兰的Inland原为Kollmorgen在国外的一个分部,现合并到AEG,以生产直流伺服电动机、直流力矩电动机和伺服放大器而**。生产BHT1100、2200、3300三种机座号共17种规格的SmCo永磁交流伺服电动机和八种控制器。
法国Alsthom集团在巴黎的Parvex工厂生产LC系列(长型)和GC系列(短型)交流伺服电动机共14个规格,并生产AXODYN系列驱动器。
前苏联为数控机床和机器人伺服控制开发了两个系列的交流伺服电动机。其中ДBy系列采用铁氧体永磁,有两个机座号,每个机座号有3种铁心长度,各有两种绕组数据,共12个规格,连续力矩范围为7~35N.m。2ДBy系列采用稀土永磁,6个机座号17个规格,力矩范围为0.1~170N.m,配套的是3ДБ型控制器。