[发明专利]一种烧结钕铁硼永磁体在工作温度下拐点位置的检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种材料性能的检测方法，具体涉及一种烧结钕铁硼永磁体在工作温度下拐 点位置的检测方法。

背景技术

稀土永磁材料由于其高性能受到人们的青睐。钕铁硼永磁材料NdFeB的组成元素钕Nd在 稀土中含量是钐的十几倍，铁Fe、硼B的价格较便宜。所以钕铁硼永磁材料工业和民用中的 电气设备中迅速得到推广和应用。永磁材料的磁性能剩余磁通密度—Br对温度的敏感性很大， 尤其是永磁材料在高温下使用时磁损失较大。因此实际应用时，要根据实测退磁曲线换算到 工作温度时的计算剩磁密度，以此作为计算的基值。由于有的永磁体的工作温度很高，特别 是在电机中，通常会达到120℃～180℃。所以有必要对系统永磁体的热稳定性进行研究。目 前，对于永磁体拐点的检测，基本上都是以用稀土永磁无损检测系统。如：中国计量科学研 究院磁性研究室研制的NIM-10000H稀土永磁无损检测系统；德国科伦磁物理公司的磁滞回线 测试仪。但是这些仪器目前只能检测标准形状的样品或者通过更换极头电磁铁来满足不同尺 寸样品的测量，而且价格昂贵，只有少数生产厂购买，对于永磁体的用户来说，无法自己检 测永磁体的性能。本检测方法通过检测烧结钕铁硼永磁体的拐点位置就可以确定烧结钕铁硼 永磁体能否适用。不需要贵重的永磁体检测设备，不受到烧结钕铁硼永磁体尺寸的限制，即 任何尺寸都可以检测，成本低、易实现，为永磁电机的推广解决关键问题。

发明内容

为了解决目前永磁体拐点的检测仪器只能检测标准形状的样品或者通过更换极头电磁铁 来满足不同尺寸样品的测量，而且价格昂贵的问题，本发明提供一种烧结钕铁硼永磁体在工 作温度下拐点位置的检测方法。

本发明采取如下方法进行检测：

A、设定常温下的烧结钕铁硼永磁体磁性能剩余磁通密度—Br，及GB/T13560-2000烧结 钕铁硼永磁材料中规定的辅助磁性能典型值—温度系数α_Br。

用公式(1)计算出烧结钕铁硼永磁体在工作温度下的磁性能，其中工作温度的范围为120 ℃～180℃。

B_rt1＝B_rt0[1-α_Br(t₁-t₀)]            (1)

其中B_rt1—工作温度在t₁时的剩余磁通密度；

B_rt0—室温t₀时的剩余磁通密度；

t₁—工作温度；

t₀—室温；

α_Br—剩余磁通密度温度系数，α_Br的取值为-0.12％/K，其中％/K是单位，其中K是热力学单 位开尔文。

B、根据设定的烧结钕铁硼永磁体在工作温度下的拐点，及计算得到的烧结钕铁硼永磁体 在工作温度下的磁性能，计算烧结钕铁硼永磁体的工作点，计算方法采用有限元法即ANSOFT 公司的Maxwell2D软件，通过改变硅钢片数量改变烧结钕铁硼永磁体的工作点，以保证烧结 钕铁硼永磁体的工作点略高于用户要求的拐点，从而得到硅钢片的垫放方法和数量。

C、测量烧结钕铁硼永磁体常温下的表面磁密，应当选择至少一个位置进行测量，并对测 量位置进行标记，保证烧结钕铁硼永磁体在工作温度下的试验后测量的是同一位置，烧结钕 铁硼永磁体的中心位置必须测量。烧结钕铁硼永磁体的中心位置磁密最低，在磁路中的工作 点最低，最容易退磁。

D、将烧结钕铁硼永磁体放在高温箱内加热至试验温度，试验温度和硅钢片的垫放方法及 数量，都与有限元软件计算时相同。试验样品在工作温度下暴露的持续时间从高温箱指示的 温度达到稳定时算起，试验持续时间为2小时。应保证同一硅钢片上只能有一块烧结钕铁硼 永磁体进行试验。

E、试验结束后，测量烧结钕铁硼永磁体在常温下的磁性能，测量时的温度和测量位置应 与试验前一致。比较试验前后的测量数据，判断烧结钕铁硼永磁体是否发生退磁。如果退磁 说明烧结钕铁硼永磁体的实际拐点高于试验时的工作点；反之烧结钕铁硼永磁体的实际拐点 低于试验时的工作点，满足用户要求。

F、根据试验结果调节硅钢片数量，重复试验即可得到烧结钕铁硼永磁体在工作温度下的 拐点所处的范围。