低速永磁電機轉子退磁方法
張耀安(蘇州電訊電機廠215002)
l 引言
tdy系列稀土永磁低速同步電動機具有可靠性高、振動小、噪聲低、轉速低且穩定、啟動力矩大等特點。電機轉子由三段鐵心組成,即中段、端部鐵心和兩片已符合圖紙尺寸要求的未經充磁的稀土圓形磁鋼及隔磁不銹鋼軸被對稱地夾在三段鐵心的中間;軸的尾端處車有螺紋,組裝時采用專用疊壓工裝,以特制的隔磁螺母將制成的轉子鐵心與稀土永磁鋼圓薄片按規定次序人軸壓緊,并鉚沖螺紋或加銷,以防松動。
電機轉子組件在總裝前需進行充磁,由于轉子采用的是第三代釹鐵硼稀土永磁材料,這類磁鋼的矯頑力非常高,所以充磁必須采用高電壓、大電流電容式的充磁電源。在充磁中由于操作設備、工裝等因素,難免出現有故障的稀土磁鋼的轉子,需要退磁。
2退磁方法
選擇磁性材料時,首先對其中二個參數比較注意,稀土材料的剩磁、矯頑力和****磁能積,其次是它的居里點以及工作溫度。居里點、工作溫度取決于稀土材料的化學成分及加工工藝。不同的化學成分和加工工藝,就得到不同的居里點和工作溫度。所謂居里點就是磁性與溫度之間的關系。磁性材料的飽和和磁化強度m!隨著溫度的升高而降低,當溫度升高到菜一數值時,這個溫度稱為居里溫度(居里點)t,通常磁性材料死高,允許使用溫度也高,但對一些特殊用途的軟磁材料則要求丁。在常溫附近。
加熱退磁是利用物質分子熱運動,對永磁體加熱,使已經處于規則排列的磁疇、疇壁產生運動(磁疇磁距轉動,磁疇疇壁移動),導致“帶向”磁疇排列紊亂,磁場互相抵消,對外就顯示不出磁性。然而,對于單個磁性材料的加熱退磁,加熱是只要考慮磁性材料本身的成分、抗氧化能力以及尺寸精度,而對已經組裝成部件的轉子加熱,退磁難度就更大了,要考慮各零件的影響。
加熱對軟磁材料矽鋼片的影響,矽鋼片材料熔煉溫度在1 600℃左右,淬火溫度應在1 200℃,回火溫度一般在550~600℃,經過沖、彎、剪、切等后,為了消除加工過程中所引起的冷硬現象,在鋼中有內應力的存在,會使磁損增加,因此必須在720~780℃退火。
硬磁釹鐵硼稀土永磁材料主要控制在居里點溫度之內,不會影響再充磁的磁性能。對于隔磁材料lcr18ni9ti不銹鋼加熱的敏感性,在加熱溫度不高的情況下,或者在退火,或者在調質溫度下進行加熱,對性能不會產生影響。但是,作為精密的軸和精密的軸的尺寸及形位公差要求高,這確是個難點。至于.轉子金屬表面質量理論上只要加熱,金屬表面的氧化是不可避免的,但是這種氧化是否控制在輕微氧化色,氧化色的深淺主要取決于加熱溫度的高低和保溫時間的長短。在組成轉子三大件中,軸的表面光潔度、尺寸、形位公差要求高,通過低溫短時加熱,能得到輕微致密氧化薄膜是最理想的,不但不影響尺寸,而且還可增強防腐能力。加熱退磁溫度選擇三種作試驗。
(1)溫度選擇在該稀土磁鋼的居里點以上50~80℃,保溫1.5h,試驗結果磁性全部退掉,但是表面矽鋼氧化出現較薄的氧化皮(因為是在無保護氣氛中進行的)。不銹鋼的氧化色較深,呈藍色,尺寸無多大變化。經退磁后的轉子重新充磁性能合格。
(2)溫度選擇在該稀土磁鋼的居里點上,即310℃,保溫1. 5h,試驗結果磁性全部退掉,但不銹鋼表面尚有輕微的氧化色,重新充磁后性能合格。
(3)溫度選擇在該稀土的居里點溫度以下50℃,在.2倍工作溫度之間,即240~270℃,保溫1. 5h,結果磁性全部退掉,表面質量較滿意,特別是不銹鋼軸表面生成淡金黃色的致密的氧化薄膜。
集中將一批充磁紊亂的轉子(三種型號規格),204件進行了小批量加熱退磁,百分之合格。退磁以后,對轉子部件稍加處理,即清理轉子鐵心,包括端部和齒形、永磁件的外圓環氧扎線等。然后重新扎線鐵心兩端面上涂防銹漆,重新充磁,合格后進入電機總裝。表1列出了稀土永磁低速電機轉子加熱退磁復磁后的試驗數據。
3 加熱退磁的優點
(1)不需要設計專門的退磁工裝,不需要大容量的退磁設備。
(2)操作方便,成效快。
(3)退磁****,不影響二次充磁質量。
(4)可以單獨或批量進行。
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