起动条件对永磁电动机退磁状况的影响
山东大学电气工程学院、滨州电业局的研究人员于佩瑾、朱常青等，在2019年第1期《电气技术》杂志上撰文，研究了一台W型钕铁硼永磁体自起动永磁同步电动机在起动过程中的退磁情况，分析了同一永磁体不同点的退磁状况，以及施加不同负载与不同电压时对永磁体的退磁的影响，并得出永磁体边角处更易退磁、低压起动及重载起动时永磁体退磁风险较大3个主要结论。就降低电动机退磁风险提出了一种解决方案，对实际运行中分析永磁体性能和改进电动机设计具有重要意义。
永磁同步电动机具有能量密度高、效率高、结构简单等优点，随着电动机技术的发展和人们对永磁材料研究的深入，永磁电动机在国民经济的各个领域都得到了极其广泛的应用。异步起动永磁同步电动机采用异步自起动方式，可靠性高，体积小，运行经济，它依靠定子旋转磁场与笼型转子相互作用产生的异步转矩实现起动，正常运行时，转子运行在同步速，笼型转子不再起作用。
永磁体性能对永磁电动机影响很大，不可逆退磁将会直接影响到电动机的空载反电势及输出转矩，严重时电动机甚至丧失磁性。永磁体的退磁主要受温度、外加磁场、振动退磁、氧化、腐蚀、以及时间等因素的影响。
文献[5,7]分别从电动机磁场由鼠笼异步电动机效应磁场、变频发电机效应磁场和永磁体磁场合成和定子电流产生退磁磁场而鼠笼导条在起动过程中，对其有屏蔽作用两个不同的角度，较为详尽地分析了永磁体产生不可逆退磁的原因，并通过非直接的手段预测了永磁体退磁风险最大的时刻及相应程度。
文献[8]利用Ansoft软件对电动机起动过程中的转速、电磁转矩变化进行了仿真以验证数学建模的正确性，对永磁体在起动过程中的变化研究较少。文献[9]分析计算了永磁体在起动过程中的平均工作点变化情况，未能涉及永磁体上不同点的工作点状况。
本文通过对永磁体参考点径向磁密的分析确定了各状态下永磁体的最大风险退磁时刻，并绘出相应时刻永磁体磁场强度图片，清晰、直观地表现了永磁体各点的退磁情况。采用“控制变量法”，对永磁体的退磁变化进行了分析[14]，并提出一种改善方案，以降低起动过程中的去磁风险。
图15 改进前后永磁体退磁情况
本文以一台15kV、4极鼠笼转子结构的异步起动永磁同步电动机为例，分析了电动机在不同条件下起动时的永磁体退磁状况。利用Ansoft Maxwell仿真，得出永磁体边角处比中心处更易退磁和对于“W”型永磁体，同一极下的两块永磁体之间间隔越近、退磁风险就越大的结论。
通过对参考点在充磁方向上磁密的比较，得出电动机在不同电压下，空载起动时永磁体的退磁风险随起动电压的降低而增大和额定电压起动时重载最易退磁、轻载最不易退磁两个主要结论，揭示了电压和负载对起动时永磁体退磁的影响。
本文最后基于低压起动时的电动机模型提出了一种改进方法并验证其可行性，为实际电动机设计中降低去磁风险提供了一种新思路。