738 钕铁硼永磁电机转子磁钢失磁问题分析

图４温度对退磁曲线的影响
万方数据
值为：Ｔ～８Ｔ，仿真共发送２ Ｘ １０６ ｂｉｔｓ 数据量。
仿真结果：
图３直接序列扩频在双径瑞利衰落 信道下性能与单径性能比较
仿真结果分析： 图３中｝冬｜标为方格的曲线表示相同条 件下系统在单径瑞利衰落信道下的性能仿 真曲线。对于双径瑞利衰落信道，接收端存 在多径于扰，在对第一径接收信号进行均 衡时，第二径信号则完全成为干扰信号，导 致系统性能下降，ＢＥＲ增大。当两径之间 延迟为７Ｔ，即一个扩频周期时，系统性能 明显恶化，因为当延时为Ｔ￣６Ｔ时，第一径 解扩时对第二径的干扰起到一定的抑制作 用，而当延时为７Ｔ时，第一、二径的扩频 序列发生同步，解扩无法抑制第二径的干 扰，此时的传输性能急剧恶化。 ４．３ Ｒａｋｅ接收机在直序扩频双径瑞利 衰落信道下的性能 仿真条件：定义发射端信噪比，双径 瑞利衰落信道，扩频因子为７，仿真共发送 ２ Ｘ １０６ ｂｉｔｓ数据量。 仿真结果：
ｔｈｅ脚眦蚋厅ａｃ嘲． 出螗ｇｎ，ｔｈｅ ｕ∞ｏｆ ｒｆｏｔｏｒ ａｎｄ
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ Ｐｅｒｍａｎｅｎｔ Ｍａｇｎｅｔ ＥБайду номын сангаасｅｃｔｒｉｃａｌ Ｍａｃｈｉｎｅｓ；ＮｄＦｅＢ
１．引言 钕铁硼永磁材料具有三高（高磁能积、
高矫顽力、高剩磁），在稀土永磁电机中得 到广泛应用。但是由于钕铁硼永磁材料的 热稳定性差，钕铁硼永磁电机的设计经验 不足、使用不当等原因，电机在使用过程 中，磁钢町能产生不可逆退磁。磁钢失磁， 会使电机性能降低，甚至无法使用。本文在 分析钕铁硼永磁电机磁钢失磁原嘲的基础 上，从永磁材料、电机设计及电机使用和电 机制造四个方面提出了防止钕铁硼永磁电 机磁钢失磁的措施。
2.会议论文 吴伟康 钕铁硼永磁电机的磁稳定 1998
钕铁硼永磁电机的磁稳定性是制约大中小永磁电机推广应用的关键因素之一，笔者初步经验总结提出四个相应措施确保钕硼永磁电机不退磁，提高 其可靠性。
3.学位论文 林岩 钕铁硼永磁电机防高温失磁技术的研究 2006
作为国家“十五”科技攻关计划项目“稀土应用工程”中“稀土永磁材料在高性能电机应用的共性关键技术”、辽宁省科技攻关计划和沈阳市科技 攻关计划项目的一部分，本文围绕永磁电机运行过程中出现的高温失磁现象，对永磁材料的性能状况、合理选择、热稳定性的快速无损检测以及磁性能 对电机设计的影响等技术问题进行了深入研究，取得了一些具有理论意义和工程实用价值的成果。
５．结论 防Ｉ｝：钕铁硼电机失磁事件的发生，除
了选择性能和质量较高的永磁材料外，也 要在电机设计上下功夫，不断总结设计经 验，改进设计方法。既要研究开发检查永磁 材料热稳定性的方法和装置，又要分析各 种不同结构形式的抗去磁能力，以便在设 计和制造时，采用相应措施保证永磁电机 不失磁。
参考文献
【１】唐任远等．现代电机理论与设计．北农 机械工业出版社．１９９７．１２ 【２】李钟明、刘卫国等．稀土永磁电机．北 京：国防工业出版社．１９９９．７
１）材料本身的原因引起的失磁 ＮｄＦｅＢ材料的热稳定性差、材料性能 不达标是引起ＮｄＦｅＢ永磁同步电动机转子 磁钢失磁的主要原因，同时由于、退磁曲线 没有如实反应当批材料的性能、材料抗氧 化性差等原因，也会造成磁钢失磁。 ２）电机殴计的原因引起的失磁 电机设计时对工况ｒ解不清，设计经 验不足是卞要原因。另外由于传统的计算 方法得到的最大退磁工作点时平均值，这 样容易造成磁钢的局部失磁。 ３）电机使用不当引起的失磁 电机的使用环境恶劣尤其在高温情况 下，或任剧烈机械振动，也可能会使电机磁 钢失磁。另外电机在异常情况下，在冲击电 流产生的电枢反应的作用下，也能造成磁 钢失磁。例如，电机在做堵转实验及温升实 验时容易失磁。
５结论 本文通过以上仿真分析工作，得到如
下结论： （１）ＢＰＳＫ调制方式的误码率性能略好
于ＤＢＰＳＫ调制方式，但是ＤＢＰＳＫ可以避 免因系统反向一Ｊ：作而导致的解调错误；
（２）扩频操作使得系统占据更宽的频 谱来进行数据传输，因此可以获得更好的 系统性能；
（３）信道的衰落和多径干扰会使系统 性能下降，
４．防止失磁的措施
４．１选择材料要采用的原则 选择材料时，在满足电机性能要求的
下转第１４５页秘铷
图２退磁曲线为非线性时的 永磁体工作图
２．磁钢失磁的机理
２．１交流退磁机理 在退磁曲线为直线时（如图１），电机 空载工作点为Ａ点，若电机带负载运行，这 时的Ｉ：作点为Ａ．，这时电机去掉负载后，磁 钢剩磁会沿同复曲线【口１复，不可能发生不 可逆退磁。而当退磁曲线是非线性时，去掉
【劫周寿增等．稀土永磁材料及其应用．北 京：冶金工业出版社．１９９６．１２
（４】邱克立．永磁同步电动机与磁钢性能的 关系．微特电机．１９９７．２
【５］黄浩，柴建云等．钕铁硼稀土永磁材料 交流失磁．清华大学学报（自然科学版）．
２００４，Ｖｏ １．４４，№．６ 【６］金瑞湘，陈敏勤．粘结ＮｄＦｅＢ磁体的热 稳定性．电工合金．１９９４．１
（４）ＲＡＫＥ接收机将多径信号变干扰 为有利，在多径环境下可以有效改善系统 性能。
参考文献
（１】Ｔｈｅｏｄｏｒｅ Ｓ．Ｒａｐｐａｐｏｒｔ著，蔡涛、李旭、 杜振民译，宋俊德审校．无线通信原理与 应用［Ｍ】．北京：电子工业出版社．１９９９年１ １ 月 ［２］查光明，熊贤祚．扩频通信［Ｍ】．西安西 安电子科技大学出版社．１９９０年 嗍周荫清．随机变量与随机过程［Ｍ】．北京 北京航空航天大学出版社．２００５年 【４】曹志刚，钱亚生．现代通信原理［Ｍ】．北 京：清华大学出版社．１９９２年８月
6.金瑞湘.陈敏勤 粘结NdFeB磁体的热稳定性 1994(01)
相似文献(10条)
1.期刊论文 林有余 钕铁硼永磁电机在电动工具中的应用 -电动工具2007,""(2)
钕铁硼(NdFeB)材料具有优异的磁性能.钕铁硼永磁电机应用于电动工具,在减轻工具重量、缩小外形尺寸的同时,还能提高电机效率等.因受到专利等 的限制,钕铁硼的应用尤其是在电动工具中的应用未得到推广.随着一些主要国际专利陆续到期以及我国钕铁硼材料产量的不断增长,钕铁硼永磁电机在电 动工具中的应用将趋必然.钕铁硼永磁电机不仅可用于电池式电动工具,还可应用于交流电动工具.
《嘲上接第１４２页：：
成锥形Ｉ ４、滑套与驱动齿轮啮合时不能实现
同步，强行啮合将产生剧烈碰齿造成结合 齿磨损；
５、副箱拨叉磨损严重或角度改变。 排除方法：发生此类故障应先检查气 路系统故障、检查气压值是否正常、段位转 换气阀是否漏气、气路管线是否接错、换挡 气缸有没有正常工作，如不能正常工作，进 行配件更换。在排除气路系统故障之后，检 查副箱，在车下向卜抬传动轴或晃动法兰 盘，若输出法兰盘有间隙，则组合轴承间隙 过大或损坏。输出轴螺母松动亦有可能造 成输出轴组合轴承损坏。由于长期频繁进 行高低档转换，至使副箱磨损或角度改变。 当发现副箱侧面未加工表面有磨损的痕迹 时，就应进行更换。副箱内部故障，拆解时 应注意检查行星齿轮及滚针轴承的磨损程 度；检查同步器锁块磨损及同步器锥环齿 毂磨损严重时则应对其更换。 红岩汽车蔡夫变速器的故障是在汽车 维修中遇到的较为棘手的故障现象，因为 其结构复杂，所以维修起来比较麻烦，而且 可参考的ｆＳ籍并不多，现提出与大家共讨。 再者此类…题举一反三在其他车型的相关 问题也是可以借鉴的。
参考文献(6条) 1.唐任远 现代电机理论与设计 1997 2.李钟明.刘卫国 稀土永磁电机 1999 3.周寿增 稀土永磁材料及其应用 1996 4.邱克立 永磁同步电动机与磁钢性能的关系 1997(02)
5.黄浩.柴建云 钕铁硼稀土永磁材料交流失磁[期刊论文]-清华大学学报(自然科学版) 2004(06)
因此，电机磁钢是有使用寿命的，电机使用 一定的年限之后，磁钢也会失磁。然而目前 还没有见到磁钢因为时放而失磁。钕铁硼 永磁材料磁性能随时间的变化很小。
３．引起钕铁硼永磁电机磁钢失磁 的主要原因
钕铁硼水磁电机磁钢失磁，常常是几 种退磁机理共同作用的结果。引起钕铁硼 永磁电机磁钢失磁原因总结起来，集中在 以下几个方面。
作者简介 丁冲：｛１ ９ ８ ０一
）．男．汉族．硕士
现为中国空空导弹研究院助理工程师：研究
方向：运动控制，电机设计。
万方数据
一１４５一
钕铁硼永磁电机转子磁钢失磁问题分析
作者： 作者单位： 刊名：
英文刊名： 年，卷(期)： 被引用次数：
丁冲， Ding Chong 中国空空导弹研究院,471009
中国科技信息 CHINA SCIENCE AND TECHNOLOGY INFORMATION 2008，""(22) 0次
２）电机磁钢所受到的退磁磁场在空间 上并不是均匀的，传统的电机没计方法在 校核磁钢工作点时，取的是平均值，磁钢局 部工作点有可能低于退磁曲线膝点，而使 磁钢失磁。所以电机设计完成后，应用有限 元法计算最大退磁情况下各局部工作点， 来进行校核。
４．３电机使用的注意事项 改善电机的散热条件，避免由于磁钢 温度引起的不可逆失磁，预防电机故障的 发生，防止电机出现过大的冲击电流。 ４．４电机制造中采取的措施 永磁体采用薄片相叠，可以有效减少 磁体中的涡流，减小磁体的发热。
负载后，回复线和退磁曲线不重合，磁钢剩 磁沿回复曲线Ａ．Ｓｌ旦１复，不可能同到Ｒ点， 而是回到ｓ点，永磁体的空载工作点降到 Ａ，，若再次带负载运行，所带负载火于上一 次，去掉负载后，磁钢剩磁义会沿同复线 Ａ，Ｐ回复Ｐ点，电机空载Ｉ：作点降到Ａ。，长 此下去磁钢发生不可逆退磁。
２．２热退磁机理 温度的变化会引起磁钢磁性能的变化， 钕铁硼永磁材料在高温下磁性能会损失。 在升到一定温度时，材料磁性能将沿曲线１ 逐渐降低，而当温度恢复后，磁钢剩磁也会 沿曲线２恢复，但并不能Ｉ．１至ｌＪ原有值，而是 发生了喑Ｂ分损失，这部分不可逆的损失， 会造成磁钢的失磁。 ２．３振动退磁机理 磁钢在受到剧烈振动之后，有可能引 起其内部磁畴发生变化，磁畴的磁矩方向 发生变化后，磁钢磁性能会变差，就会造成 磁钢退磁甚至失磁。 ２．４时效退磁 对永磁材料而言，随时间的磁通损失 与所经历时１．丑Ｊ的对数基本上成线性关系．
概括起来，本文的内容可分为以下几个部分。 第一部分利用现有仪器对大量永磁体样品进行测量，并对测量结果以及测量过程中影响到测量准确性的多种因素进行了总结分析。永磁体的磁性能 参数直接影响着永磁电机性能的好坏，为了弄清楚目前国内永磁材料的性能状况，利用较为先进的磁性测量仪器对国内各地大量的永磁体样品进行了测 量，并且对测量结果进行了总结分析。从测量结果来看，目前的永磁材料性能上存在着很大的差异，主要体现在永磁材料热稳定性方面。这种差异的存 在，不但增加了电机设计的难度，而且降低了永磁电机性能的稳定性和可靠性。通过对永磁材料热稳定性的测量和分析，为今后永磁电机的设计生产提 供了数据基础和防失磁技术研究的依据。在前面测试基础上，结合永磁体的磁性参数之间的关系以及退磁曲线与内禀矫顽力曲线的性质，分析推导出影 响热稳定性的两个主要参数拐点位置和温度系数的计算公式。由材料厂家提供的永磁材料常温下性能即可推出永磁体在工作温度下的拐点位置或由给定 拐点位置推出满足要求的常温下内禀矫顽力的值，使得永磁电机生产厂家对永磁材料的选择更为具体。 第二部分是对永磁电机生产厂家更为关心的永磁材料热稳定性的无损检测方法进行了研究。为了满足广大永磁电机生产厂家共同的需求，本文在现 有磁测量技术的基础上提出了两种快速无损检测方法，分别通过模拟电机实际工况以及在施加退磁电流过程中实测磁通来检测永磁体在高温下的拐点位 置。同时根据这两种方法制作了相应的测量设备，并对检测设备的准确性以及重复行进行了可行性试验。这两种方法的提出和相应的检测装置的应用 ，不但保持了永磁体的完整性，避免了切割标准样品带来的不必要的浪费；而且同现有的检测设备相比，设备成本降低、测量时间大大缩减，能够满足 生产实际中对永磁体逐块检测的需求。 第三部分是在上面的测量基础上，重点分析了永磁材料磁性能对电机参数的影响，并在此基础上总结了永磁电机防失磁的合理设计措施。永磁体作 为永磁电机的磁通源或磁动势源，其外形尺寸和磁性能尤其是热稳定性直接影响着电机运行性能。从转子结构的合理设计、永磁体尺寸的选择和最大去 磁工作点的校核三个方面提出永磁电机防高温失磁的设计方法。在一定温度下，永磁体退磁曲线上拐点位置的高低不但影响着永磁体用量，还直接影响 着电机运行的可靠性。拐点位置越高，永磁体用量就会相应的增加，进而增加电机成本。为了避免电机发生失磁，设计时必须采用电磁场计算永磁体各 部分的最大去磁工作点并使受到去磁作用最大的部分的最大去磁工作点高于拐点位置，从而保证永磁电机运行过程中避免失磁，又可尽量降低成本。
图４ Ｒａｋｅ接收机在直序扩频双径瑞利 衰落信道下的性能比较
仿真结果分析： 图４中图标为菱形的曲线表示相同条 件下系统在单径瑞利衰落信道下的性能仿 真曲线。与图３对比可以看出此时仿真系统 的性能好干无Ｒａｋｅ接收的情况，且在信噪 比较高的情况下，ＢＥＲ可以降到很低的数 量级上。这便是基于Ｒａｋｅ接收机对两径信 号中有用信息的分别提取的结果，将多径 信号变干扰为有利，提高了系统的性能。
转子磁钢失磁问题分析
丁冲中国空空导弹研究院４＂７１００９
摘’要 针对钕铁硼永磁电机转子磁钢失磁问题，分 析了钕铗硼永磁同步电动机转子磁钢失磁的 原因，并从永磁材料选用、电机设计、电 机使扦ｌ及电机制造四个方面提出了防止钕钱 硼永磁同步电动机转子磁钢失磁的措施。 关键词 永磁电机；钕铁硼；磁钢失磁
Ａｂｓｔｒａｃｔ Ａｉｍｅｄ ａｔ ｔｈｅ ｍａｇｎｅｔｉｃ ｌｏｓｓ ｏｆ ＮｄＦｅＢ ｐｅｒｍａｎｅｎｔ ｎｍｇｎｅｔ ｍＯｔＯＰ，ｔｈｅ Ｐａｐｅｒ ａｎａｌｙｚｅｄ ｔｈｅ ｒｅａｓｏｏｓ ｏｆ ｍａｇｎｅｔｉｃ ｌｏｓｓ。ａｎｄ ｐｒｏｐｏｓｅｄ ｐｒｅｖｅｎｔ ｍｅａｓｕｒｅｓ ｆｒｏｍ ｔｈｅ ｐｅｒｍａｎｅｎｔ ｍａｇｆｌｅｔ ｍａｔｅｒｉａｌ ｓｅｌｅｃｔｉｏｎ，ｔｈｅ ｅｌｅｃｔｒｉｃａＪ
一《上接第１４５芟
同时，要留有一定的余量。 ４．２电机设计要采取的方法 １）由于ＮｄＦｅＢ材料的热稳定性差，温
度是引起ＮｄＦｅＢ永磁电机磁钢失磁的丰要 原因。钕铁硼永磁在高温情况下退磁曲线 不能保证是直线，产生明显的膝点。如图ｌ 所示，点ｌ、点２为膝点。在最大电流时永 磁体的下作点必须设计在高ｆ最大工作温 度时退磁曲线的膝点。若电机的最高工作 温度为Ｔ４，则电机在最大电流时的永磁体 工作点必须高ｒ点ｌ。