同步电机之关于永磁材料的稳定性

    为了保证永磁电机在运行时性能不发生变化，就要求永磁材料性能保持稳定，材料的稳定性主要包括以下几个方面：

1．永磁材料的温度稳定性

永磁材料的温度稳定性是指永磁体随环境温度的变化引起磁性能的变化，也称为热稳定性。常用温度系数定量表示，通常把环境温度变化1 ℃所引起磁性能变化的百分比称为永磁材料的温度系数，用％／℃表示，通过应用剩余磁感应强度的温度系数与r及矫顽力温度系数嘶。，矫顽力温度系数是用内察矫顽力来表征。一般磁性材料手册都给出了温度为t 。时剩余磁感应强度和温度为t，时剩余磁感应强度，以供设计工作者查询。

2．永磁材料的时间稳定性

永磁材料充磁后，在通常环境下，即使不受实地条件影响，其磁性能也会随时间变化而变化，通常以一定形状的样品在开始时，磁感应强度随时间损失的百分比来表示，叫做时间稳定性。对永磁材料而言，随时间的磁感应强度的损失与经历时间对数成线性关系，因此可以用从较短时间的磁感应强度的损失来推算出长时间磁感应强度的损失，进而可判断出永磁体的使用寿命。

3．永磁材料的化学稳定性

受到化学因素的作用，永磁材料表面和内部都要发生变化。例如铰铁硼中的铁和铰都容易发生氧化，故这些材料在生产过程中要采取一定措施来防止氧化，要尽力提高永磁体的密度来减少残留气隙，从而提高抗腐蚀能力；同时要在成品表面涂保护层，如镀锌、镀镍、电泳等措施，不同永磁材料抗化学腐蚀性能力不同，其中钦铁硼材料抗腐蚀性能力差，这正是磁学工作者努力研究的方向。

2 . 2永磁材料的种类

永磁材料种类很多，分类方法也很多，下面按永磁材料制造厂常用的分类方法将在永磁电机中，常用的永磁材料分为铁氧体永磁材料、铝镍钻永磁材料及稀土永磁材料，并分别加以叙述。

2 . 2 . 1铁氧体永磁材料

铁氧体永磁材料属于非金属永磁材料，目前在永磁电机中常用钡铁氧体( Bao · 6FeZo3）和铭铁氧体（SrO · 6FeZO3 )，银铁氧体H 。值略高于钡铁氧体，图24给出了几种惚铁氧体的去磁曲线。

    铁氧体不含贵金属而价格低廉，制造工艺简单，退磁曲线很大部分接近于直线，即回复直线与退磁曲线基本重合。使用时不需要进行稳磁处理，因而在小功率永磁电机中应用最广。但铁氧体最大缺点是剩余磁感应强度低，最大磁能积小，因而在设计时使用材料较多，电机体积大。其次，其剩余磁感应强度温度系数a 。 r和矫顽力温度系数嘶c大，特别应指出的是，嘶。为正值，即矫顽力随温度升高而增大，随温度下降而减小，所以是需要进行低温时最大去磁工作点的核算，以防止在低温时产生不可逆退磁现象。再有，铁氧体永磁材料硬脆，可加工性差，只能用软质砂轮进行磨削加工。表2一1和表2一2分别给出了我国一些厂家生产的铁氧体永磁材料的牌号及性能，可供选用时参考。

2 . 2 . 2铝镍钻永磁材料

铝镍钻（AINIC 。）永磁材料是于20世纪30年代研制成功的，由于它的磁性能好、温度系数小，因而取得广泛应用。 60年代以后，随着铁氧体永磁材料与稀土永磁材料相继问世，铝镍钻永磁材料逐步被取代，所占比重逐步下降。按制造工艺不同，铝镍钻永磁材料可分为铸造成型和粉末烧结成型两种，铸造成型磁性能好，粉末烧结成型工艺简单，在永磁电机中常用的是铸造成型。图2一5中给出了铝镍钻永磁材料的退磁曲线，这种材料剩余磁感应强度最高可达1 . 35T，且温度系数小，目前仍被广泛应用在高精度的仪器仪表的永磁电动机中。

但是铝镍钻永磁材料也有它的缺点，首先铝镍钻永磁材料矫＿尹顽力低，为了避免造成不可逆退磁和磁通分布畸形，在设计时一定要合理选择工作点，在使用时避免和铁磁性物质接触。其次，它的退磁曲线成非线性，因而和回复曲线不重合，在设计时除合理设计工作点外，还必须对永磁材料进行稳磁处理，即事先人工预加可能发生的最大去磁效应，人为地决定回复曲线起始点P的位置使永磁电机在规定或预期的运行状态下。再次，铝镍钻永磁材料质地硬脆，可加工性差，即加工成型比较困难。表2一3和表24分别给出国产铝镍钻永磁材料的牌号与性能，可供选用时参考。