技術 / テクニカルガイド

永久磁石の温度と減磁

温度は、永久磁石の磁場と減磁条件に対する耐性を変化させる場合があります。巻線に高温用電線を用いていることは、そうした磁気特性を示すものではありません。可逆的な変化と、冷却後も残る変化を区別してください。

温度の影響は巻線の絶縁だけにとどまりません。

磁石の材質、動作点、および熱履歴によって、温度変化がどのような磁気的変化を引き起こし得るかが決まります。

01 / 磁気量

残留磁束密度と減磁に対する抵抗性を区別してください。

残留磁束密度は、定義された材料条件のもとで保持される磁束密度を表します。

残留磁束密度は、定義された材料条件の下で保持される磁束密度を表します。保磁力は、指定された曲線の定義に基づき、逆向きの磁化磁界に対する抵抗性を表します。残留磁束密度が大きくても、保磁力が大きいとは限りません。

両方の量は温度によって変化することがあり、その変化が同じ係数に従うとは限りません。磁石の大まかな種類だけを示すラベルでは、材料グレードや実際の磁気回路は特定されません。

02 / 可逆的変化

温度に伴う磁界の変化を把握する。

可逆的な変化では、適用条件の範囲内で温度が元に戻ると、磁気出力も元の値に近づきます。

可逆的な変化では、適用条件の範囲内で温度が元に戻ると、磁気出力も元の値に近づきます。Arnoldの温度に関する解説では、これを不可逆的な磁気損失と区別しています。可逆的であることは、温度が異なる間も出力が一定に保たれていたことを意味しません。

局所的な線形表現では、材料固有の係数 γ を用いて Br(T) ≈ Br(Tref)[1 + γ(T − Tref)] と書くことができます。これは、明示された基準の近傍での近似であり、普遍的な係数や製品の動作温度限界を示すものではありません。

03 / 永続的な損失

冷却と磁化の復元を区別する。

磁石が基準温度に戻った後も、不可逆的な損失は残ります。

磁石が基準温度に戻った後も、不可逆的な損失は残ります。それ以外の点では健全な材料を再磁化することで回復できる損失もあれば、構造的な劣化を伴う損失もあります。これらは物理的に異なる区分です。

Arnold の磁化損失に関する論文は、熱と逆磁界が磁気状態に及ぼす影響を説明しています。回復可能性の説明は、現場保守の指示ではありません。部分的に減磁した組立体を単に冷却しても、以前の磁界に回復したとは確認できません。

04 / 動作点

材料特性曲線を磁気回路と関連付ける。

磁石は磁気回路の一部として動作するのであり、材料特性図上の任意の点で動作するわけではありません。

磁石は磁気回路の一部として動作するのであり、材料の特性図上の任意の点で動作するわけではありません。形状と周囲の磁路が、その動作点に影響します。巻線が生じる磁界も、磁石が受ける磁気的条件に影響することがあります。

温度に依存する曲線の変化によって、動作点が恒久的な損失を生じる領域へ移ることがあります。このため、一つの温度値だけでは、材料、幾何形状、および電磁負荷のあらゆる組み合わせを表すことはできません。

05 / 異なる制限

キュリー温度を実用上の運転条件の代わりに用いないでください。

キュリー温度は、材料の磁気秩序に関わるものです。

キュリー温度は、材料の磁気的秩序に関わります。これは、実際の組立体の温度限界や、特定の運転条件下で許容できない磁気的変化が始まる温度とは異なります。キュリー温度に達しなくても、重要な変化が生じる場合があります。

同様に、絶縁分類は絶縁システムに関するものであり、銅抵抗は導体に関するものです。これらの量は機械と熱的に相互作用しますが、ロータ磁石の減磁余裕を定めるものではありません。

06 / 機械に関する範囲

定格を設定せずに、熱的相互作用を説明する。

鎖交磁束の減少により、EMFガイドで説明されている誘導起電力の関係が変化することがあります。

鎖交磁束が減少すると、次に示す資料で説明される誘導起電力との関係が変わることがあります: EMF ガイド. ただし、速度、負荷、その他の条件も関係するため、端子電圧の変化だけから減磁を一意に特定することはできません。

現行のMARSTONの五つのモデルすべてで耐熱銅線の使用が確認されていますが、その正確なグレードは未確認です。ここで確認されているのは、FD14-50KWの永久磁石方式のみです。磁石のグレード、保磁力曲線、または減磁温度は指定していません。

次の資料も確認してください: PMSG の磁束、鎖交磁束、誘導 EMF.

次の資料も確認してください: 発電機の磁気飽和と磁束密度.

次の資料も確認してください: 銅の巻き線抵抗と温度の概算.

磁石部品についての追加の検討は、次を参照してください。 磁石の動作曲線と負荷線.

一般的な背景情報: Arnold Magnetic Technologies: 磁気出力に対する温度の影響 · Arnold:可逆的、不可逆的、および熱による磁化損失。これらの参考資料は業界の考え方を説明するものであり、適用するMARSTONの製品資料やプロジェクト資料とは別のものです。

主な概念と条件。

各量を、その基準、単位、明示された条件と一緒に読んでください。一般的な関係から、特定モデルの値が確定するわけではありません。

概念 / 量意味 / 関係条件 / 限界
残留磁化定義された材料条件下での Br保持される磁束密度を表します。
保磁力曲線の定義が明示された逆磁界特性磁気出力の強さとは異なります。
可逆的な変化磁場は温度によって変化し、元に戻る加熱中、出力が一定とは限りません。
不可逆損失基準条件に戻した後も残る変化冷却しただけでは、回復したとは判断できません。
運転点磁気回路および熱・電磁的状態材料特性図の適用が組立構成に依存するようになります。

技術検討上の質問。

高耐熱の巻線用電線を使用していれば、磁石の耐熱性が証明されますか?

いいえ。巻線の特性と磁石の特性は、機械の異なる部分を表します。

可逆的な変化は、磁界が変化しないことと同じですか?

いいえ。磁場は温度によって一時的に変化することがあります。

冷却すると、失われた磁化は常に回復しますか?

いいえ。冷却後も不可逆的な損失が残ることがあります。

キュリー温度は安全な運転定格ですか?

いいえ。これは材料の転移であり、組立品全体の限界ではありません。

端子電圧の低下だけで減磁を証明できますか?

それだけではありません。速度、負荷、およびその他の電気的条件も結果に影響します。

MARSTONの磁石グレードや温度しきい値は示されていますか?

いいえ。それらの製品固有の磁気特性は、ここでは裏付けられていません。

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温度によって、永久磁石の磁場と減磁条件に対する耐性が変化することがあります。技術的な検討のため、モデルと、該当する運転情報または設計情報を共有してください。