磁钢工作点的分布对磁钢性能稳定性的影响分析

摘要

磁钢的磁性能稳定性对设备的长期安全运行起着至关重要的作用.工程实践表明,磁钢工作点的选择不当将直接影响其性能稳定性.采用估算磁钢工作点平均值的方法无法准确解释磁钢磁性能发生衰减的原因.本文通过提出一种根据磁钢工作点分布状态分析磁钢性能稳定性的新方法并形成了工作点分布的计算方法.在具体的研究中,参考磁荷模型推导出了磁钢内部任意一点退磁因子的解析表达式;利用解析法和有限元法分别计算了磁钢内部各处的退磁因子;对退磁因子的计算结果进行统计处理,得出退磁因子的频率分布图、退磁因子与磁能积的对应曲线;进而确定了磁钢内部各处工作点的范围及频率分布.结果表明,采用解析法和有限元法计算的磁钢内部各处退磁因子数值结果基本一致;位于最大分布频率处退磁因子的对应磁能积与材料的最大磁能积相接近.结合磁钢工作点的分布及老化温度下的退磁曲线,解释了磁钢经过热老化实验后发生不可逆损失的原因.根据工作点必须远离退磁曲线弯曲部分的经验原则,本文提出在保证磁钢磁性能的前提下,工作点分布应尽量向退磁场场强减小的方向移动,以提高磁钢的磁性能稳定性.