Технологии / Техническое руководство
Температура постоянных магнитов и размагничивание
Температура может изменять поле постоянного магнита и его устойчивость к размагничивающим воздействиям. Высокотемпературный провод обмотки не характеризует эти магнитные свойства. Отличайте обратимые изменения от изменения, сохраняющегося после охлаждения.
Температура влияет не только на изоляцию обмотки.
Материал магнита, его рабочая точка и тепловая предыстория определяют, какое изменение магнитных свойств может вызвать отклонение температуры.
01 / Магнитные величины
Различайте остаточную намагниченность и устойчивость к размагничиванию.
Остаточная магнитная индукция характеризует сохраняющуюся магнитную индукцию при заданном состоянии материала.
Остаточная магнитная индукция характеризует сохраняющуюся магнитную индукцию при заданном состоянии материала. Коэрцитивная сила характеризует сопротивление обратному намагничивающему полю в соответствии с указанным определением на кривой. Более высокая остаточная магнитная индукция не означает автоматически более высокую коэрцитивную силу.
Обе величины могут изменяться с температурой, причём коэффициенты их изменения не обязательно одинаковы. Обозначение лишь общего семейства магнитов не определяет марку материала и фактическую магнитную цепь.
02 / Обратимое изменение
Выявите изменение поля, обусловленное изменением температуры.
При обратимом изменении магнитные характеристики приближаются к исходным при восстановлении температуры в пределах применимых условий.
При обратимом изменении магнитные характеристики возвращаются к исходным при восстановлении температуры в пределах применимых условий. В заметке Arnold о влиянии температуры это явление отделяется от необратимой потери магнитных свойств. Обратимость не означает, что магнитные характеристики оставались постоянными, пока температура отличалась от исходной.
Локальное линейное описание можно записать как Br(T) ≈ Br(Tref)[1 + γ(T − Tref)], где коэффициент γ зависит от материала. Это приближение вблизи заданного опорного значения, а не универсальный коэффициент или предел рабочей температуры изделия.
03 / Необратимая потеря
Отличайте охлаждение от восстановления намагниченности.
Необратимая потеря сохраняется после возвращения магнита к опорной температуре.
Необратимая потеря сохраняется после возвращения магнита к опорной температуре. Некоторые потери могут быть устранены повторным намагничиванием материала, если в остальном он не повреждён; другие связаны со структурной деградацией. Это разные физические категории.
В статье Arnold о потере намагниченности описывается влияние температуры и обратного магнитного поля на магнитное состояние. Объяснение возможности восстановления не является инструкцией по обслуживанию на месте эксплуатации. Само по себе охлаждение частично размагниченного узла не подтверждает восстановление его прежнего поля.
04 / Рабочая точка
Свяжите характеристику материала с магнитной цепью.
Магнит работает как часть магнитной цепи, а не в произвольной точке на графике характеристик материала.
Магнит работает как часть магнитной цепи, а не в произвольной точке на диаграмме характеристик материала. Геометрия и окружающие пути магнитного потока влияют на его рабочую точку. Поле обмотки также может влиять на магнитные условия, в которых находится магнит.
Зависящие от температуры изменения кривых могут сместить рабочую точку в область, вызывающую необратимую потерю. Поэтому одно значение температуры не может описать все сочетания материала, геометрии и электромагнитной нагрузки.
05 / Различные ограничения.
Не подменяйте условия пригодной эксплуатации температурой Курия.
Температура Кюри связана с магнитным упорядочением материала.
Температура Кюри связана с магнитным упорядочением материала. Она отличается от практического температурного предела узла или температуры начала недопустимых магнитных изменений при конкретных условиях эксплуатации. Существенные изменения могут происходить и без достижения температуры Кюри.
Аналогично, классификация изоляции относится к системе изоляции, а сопротивление меди — к проводнику. Эти величины связаны с тепловыми процессами в машине, но не определяют запас магнита ротора по размагничиванию.
06 / Границы рассмотрения машины
Объясните тепловое взаимодействие, не задавая номинальных характеристик.
Снижение магнитного потокосцепления может изменить зависимость индуцированной ЭДС, описанную в руководстве по ЭДС.
Уменьшение магнитного потокосцепления может изменить соотношение для индуцированной ЭДС, описанное в Руководство по ЭДС. Однако одно лишь изменение напряжения на выводах не позволяет однозначно выявить размагничивание, поскольку частота вращения, нагрузка и другие условия также имеют значение.
Применение высокотемпературного медного провода подтверждено для всех пяти текущих моделей MARSTON, однако его точная марка остаётся неподтверждённой. Здесь подтверждена только архитектура с постоянными магнитами у FD14-50KW; марка магнитов, кривая коэрцитивной силы и температура размагничивания не задаются.
Продолжите рассмотрение с помощью PMSG: магнитный поток, потокосцепление и индуцированная ЭДС.
Продолжите рассмотрение с помощью Магнитное насыщение и магнитная индукция генератора.
Продолжите рассмотрение с помощью Сопротивление медной обмотки и приближённый учёт температуры.
Для дополнительного обзора, связанного с магнитными компонентами, см. рабочие характеристики магнита и нагрузочные прямые.
Общие сведения: Arnold Magnetic Technologies: влияние температуры на магнитные характеристики · Arnold: обратимые, необратимые и тепловые потери намагниченности. Эти источники объясняют отраслевые понятия; они рассматриваются отдельно от применимой документации MARSTON на продукцию и проект.
Ключевые понятия и условия.
Рассматривайте каждую величину с её отсчётом, единицами и условиями. Общая зависимость не устанавливает значение для конкретной модели.
| Понятие / величина | Смысл / связь | Условия / пределы |
|---|---|---|
| Остаточная магнитная индукция | Br при заданных условиях материала | Описывает остаточную магнитную индукцию. |
| Коэрцитивная сила | Характеристика в обратном магнитном поле с указанным определением кривой | Отличается от силы магнитного воздействия. |
| Обратимое изменение | Поле изменяется с температурой и возвращается к исходному значению | Выходная величина не обязательно остаётся постоянной при нагреве. |
| Необратимая потеря | Изменение, остающееся после возврата к исходным условиям. | Само по себе охлаждение не подтверждает восстановление. |
| Рабочая точка | Магнитная цепь и тепловое/электромагнитное состояние | Делает применимость графика характеристик материала зависимой от конструкции узла. |
Инженерные вопросы.
Доказывает ли применение высокотемпературного обмоточного провода термостойкость магнитов?
Нет. Свойства обмотки и магнитов описывают разные части машины.
Равнозначно ли обратимое изменение отсутствию изменения магнитного поля?
Нет. Поле может временно изменяться с температурой.
Всегда ли охлаждение восстанавливает утраченную намагниченность?
Нет. Необратимая потеря может оставаться даже после охлаждения.
Является ли температура Кюри допустимой температурой безопасной эксплуатации?
Нет. Это переход в материале, а не предельное условие для узла в сборе.
Может ли пониженное напряжение на выводах служить доказательством размагничивания?
Не только это. На результат также влияют скорость, нагрузка и другие электрические условия.
Указаны ли марка магнита MARSTON или температурный порог?
Нет, данные сведения о магнитных свойствах, специфичных для этих продуктов, здесь не указаны.
Технический запрос
Обсудите технический вопрос.
Температура может изменять поле постоянного магнита и его устойчивость к размагничивающим воздействиям. Предоставьте модель и соответствующие эксплуатационные или проектные данные для инженерного обсуждения.