Technologie / Technischer Leitfaden
Temperatur von Permanentmagneten und Entmagnetisierung
Die Temperatur kann das Feld eines Permanentmagneten und seine Widerstandsfähigkeit gegenüber entmagnetisierenden Bedingungen verändern. Der Hochtemperaturdraht einer Wicklung beschreibt diese magnetischen Eigenschaften nicht. Unterscheiden Sie reversible Änderungen von einer Änderung, die nach dem Abkühlen bestehen bleibt.
Die Temperatur beeinflusst mehr als nur die Wicklungsisolierung.
Das Material, der Betriebspunkt und die thermische Vorgeschichte eines Magneten bestimmen, welche magnetische Veränderung eine Temperaturabweichung hervorrufen kann.
01 / Magnetische Größen
Unterscheiden Sie Remanenz und Widerstand gegen Entmagnetisierung.
Remanenz beschreibt die verbleibende magnetische Induktion unter den gegebenen Materialbedingungen.
Remanenz beschreibt die verbleibende magnetische Induktion unter der dafür definierten Materialbedingung. Koerzitivität beschreibt den Widerstand gegen ein entgegengesetztes magnetisierendes Feld anhand der angegebenen Kurvendefinition. Eine größere Remanenz bedeutet nicht automatisch eine größere Koerzitivität.
Beide Größen können sich mit der Temperatur ändern, und ihre Änderungen müssen nicht demselben Koeffizienten folgen. Eine Kennzeichnung, die lediglich die übergeordnete Magnetfamilie nennt, lässt die Werkstoffgüte und den tatsächlichen Magnetkreis offen.
02 / Umkehrbarer Wandel
Erkennen Sie eine Feldänderung, die einer Temperaturänderung folgt.
Bei einer reversiblen Änderung nähert sich die magnetische Abgabe unter den anwendbaren Bedingungen wieder ihrem ursprünglichen Wert an, wenn die Temperatur zum Ausgangswert zurückkehrt.
Bei einer reversiblen Änderung nähert sich die magnetische Ausgangsgröße unter den geltenden Bedingungen wieder ihrem ursprünglichen Wert an, wenn die Temperatur auf ihren Ausgangswert zurückkehrt. Arnolds Temperaturhinweis unterscheidet dies von einem irreversiblen magnetischen Verlust. Reversibel bedeutet nicht, dass die Ausgangsgröße bei abweichender Temperatur konstant geblieben ist.
Eine lokale lineare Beschreibung könnte Br(T) ≈ Br(Tref)[1 + γ(T − Tref)] lauten, mit einem materialspezifischen Koeffizienten γ. Dies ist eine Näherung in der Umgebung einer angegebenen Referenz, kein universeller Koeffizient und kein Grenzwert für die Betriebstemperatur eines Produkts.
03 / Bleibender Verlust
Unterscheiden Sie zwischen Abkühlung und Wiederherstellung der Magnetisierung.
Ein irreversibler Verlust bleibt bestehen, nachdem der Magnet zur Referenztemperatur zurückkehrt.
Ein irreversibler Verlust bleibt bestehen, nachdem der Magnet zur Referenztemperatur zurückgekehrt ist. Manche Verluste lassen sich durch Remagnetisierung eines ansonsten intakten Materials ausgleichen; andere gehen mit struktureller Schädigung einher. Dies sind unterschiedliche physikalische Kategorien.
Arnolds Fachbeitrag über Magnetisierungsverluste beschreibt thermische Einflüsse und Gegenfeldeinflüsse auf den magnetischen Zustand. Eine Erklärung der Wiederherstellbarkeit ist keine Wartungsanweisung für den Einsatz vor Ort. Das bloße Abkühlen einer teilweise entmagnetisierten Baugruppe belegt keine Wiederherstellung ihres früheren Feldes.
04 / Betriebspunkt
Setzen Sie die Werkstoffkennlinie mit dem magnetischen Kreis in Beziehung.
Der Magnet arbeitet als Teil eines magnetischen Kreises und nicht an einem beliebigen Punkt in einem Werkstoffdiagramm.
Der Magnet arbeitet als Teil eines magnetischen Kreises und nicht an einem beliebigen Punkt in einem Werkstoffdiagramm. Die Geometrie und die umgebenden magnetischen Pfade beeinflussen seinen Betriebspunkt. Auch das Feld der Wicklung kann zu den magnetischen Bedingungen beitragen, denen der Magnet ausgesetzt ist.
Temperaturabhängige Änderungen der Kennlinie können den Betriebspunkt in einen Bereich verschieben, der bleibende Verluste verursacht. Deshalb kann eine einzelne Temperaturangabe nicht jede Kombination aus Material, Geometrie und elektromagnetischer Belastung beschreiben.
05 / Unterschiedliche Grenzen
Setzen Sie die Curie-Temperatur nicht mit der nutzbaren Betriebstemperatur gleich.
Die Curie-Temperatur bezieht sich auf die magnetische Ordnung eines Materials.
Die Curie-Temperatur betrifft die magnetische Ordnung eines Materials. Sie unterscheidet sich von einer praktischen Temperaturgrenze einer Baugruppe oder dem Einsetzen unzulässiger magnetischer Veränderungen unter einer bestimmten Betriebsbedingung. Bedeutende Veränderungen können auftreten, ohne dass die Curie-Temperatur erreicht wird.
Ebenso betrifft die Isolationsklassifizierung ein Isolationssystem und der Kupferwiderstand einen Leiter. Diese Größen stehen thermisch mit einer Maschine in Wechselwirkung, definieren jedoch nicht die Entmagnetisierungsreserve des Rotormagneten.
06 / Betrachtungsumfang der Maschine
Erklären Sie die thermische Wechselwirkung, ohne Nenndaten festzulegen.
Eine verringerte magnetische Flussverkettung kann den im EMK-Leitfaden beschriebenen Zusammenhang für die induzierte EMK verändern.
Eine verringerte magnetische Flussverkettung kann den Zusammenhang der induzierten EMK verändern, der beschrieben wird im EMK-Leitfaden. Eine veränderte Klemmenspannung allein kann eine Entmagnetisierung jedoch nicht eindeutig nachweisen, da auch Drehzahl, Belastung und andere Bedingungen eine Rolle spielen.
Hochtemperatur-Kupferdraht ist für alle derzeitigen fünf MARSTON-Modelle bestätigt, seine genaue Güte ist jedoch weiterhin unbestätigt. Hier ist nur die Permanentmagnetarchitektur von FD14-50KW bestätigt; es werden weder eine Magnetgüte noch eine Koerzitivfeldstärkekurve oder eine Entmagnetisierungstemperatur angegeben.
Setzen Sie die Prüfung fort mit PMSG: Magnetischer Fluss, Flussverkettung und induzierte EMK.
Setzen Sie die Prüfung fort mit Magnetische Sättigung und Flussdichte im Generator.
Setzen Sie die Prüfung fort mit Kupferwicklungswiderstand und Temperaturnäherung.
Für eine zusätzliche Prüfung der Magnetkomponenten siehe Betriebskennlinien und Lastgeraden von Magneten.
Allgemeiner Hintergrund: Arnold Magnetic Technologies: Auswirkungen von Temperatur auf die magnetische Leistung · Arnold: reversible, irreversible und thermische Magnetisierungsverluste. Diese Quellen erläutern Branchenkonzepte; sie sind von den geltenden MARSTON-Produkt- und Projektunterlagen zu unterscheiden.
Zentrale Begriffe und Bedingungen.
Lesen Sie jede Größe mit ihrem Bezug, ihren Einheiten und den genannten Bedingungen. Ein allgemeiner Zusammenhang legt keinen modellspezifischen Wert fest.
| Begriff / Größe | Bedeutung / Zusammenhang | Bedingungen / Grenzen |
|---|---|---|
| Remanenz | Br unter definierten Materialbedingungen | Beschreibt die verbleibende magnetische Induktion. |
| Koerzitivfeldstärke | Eigenschaft im Gegenfeld mit angegebener Kurvendefinition | Unterscheidet sich von der Stärke der magnetischen Ausgangswirkung. |
| Reversible Veränderung | Das Feld verändert sich mit der Temperatur und kehrt zum Ausgangswert zurück. | Die Ausgangsleistung muss während der Erwärmung nicht konstant sein. |
| Unumkehrbarer Verlust | Nach Rückkehr zu den Referenzbedingungen verbleibende Veränderung | Abkühlung allein belegt keine Wiederherstellung. |
| Betriebspunkt | Magnetischer Kreis und thermischer/elektromagnetischer Zustand | Macht ein Materialdiagramm von der Baugruppe abhängig. |
Technische Fragen.
Beweist hochtemperaturbeständiger Wicklungsdraht die Hitzebeständigkeit der Magnete?
Nein. Wicklungs- und Magneteigenschaften beschreiben unterschiedliche Teile der Maschine.
Ist eine reversible Änderung dasselbe wie keine Änderung des Magnetfelds?
Nein. Das Feld kann sich mit der Temperatur vorübergehend ändern.
Ist Abkühlung immer dazu in der Lage, verlorene Magnetisierung wiederherzustellen?
Nein. Ein irreversibler Verlust kann nach dem Abkühlen bestehen bleiben.
Ist die Curie-Temperatur ein sicherer Betriebsgrenzwert?
Nein. Es handelt sich um einen Materialübergang, nicht um einen Grenzwert für die gesamte Baugruppe.
Kann eine niedrigere Klemmenspannung eine Entmagnetisierung nachweisen?
Nicht allein. Drehzahl, Last und andere elektrische Bedingungen beeinflussen ebenfalls das Ergebnis.
Ist eine MARSTON-Magnetqualität oder eine thermische Schwelle angegeben?
Nein. Diese produktspezifischen magnetischen Eigenschaften sind hier nicht belegt.
Technische Anfrage
Die technische Frage besprechen.
Die Temperatur kann das Feld eines Permanentmagneten und seine Widerstandsfähigkeit gegenüber entmagnetisierenden Bedingungen verändern. Teilen Sie für eine technische Erörterung das Modell und die einschlägigen Betriebs- oder Auslegungsinformationen mit.