永磁电机退磁故障是影响电机运行稳定性和寿命的核心问题,故障根源可分为内因(永磁体自身特性)和外因(工况与环境影响)两类,具体分析如下:
一、 故障根源:退磁的核心诱因
1、内因:永磁体自身性能不足
(1)材料牌号不匹配:
若选用的永磁体(如铁氧体、钕铁硼)矫顽力偏低,无法耐受电机设计工况的去磁磁场,易发生不可逆退磁。比如钕铁硼永磁体虽剩磁高,但高温下矫顽力下降明显,若未选高温牌号,极易退磁。
(2)剩磁一致性差:
同批次永磁体剩磁偏差大,运行时磁场强的区域会对弱磁区域产生反向去磁作用,加速局部退磁。
(3)生产缺陷:
永磁体制造时存在裂纹、气孔等缺陷,缺陷处易形成磁场集中,成为退磁的起始点。

2、外因:工况与环境的影响
(1)高温过载:
电机过载运行时,定子绕组铜损骤增,导致电机内部温升过高。永磁体的磁性能对温度敏感,超过居里温度会完全失磁,即使未达居里温度,长期高温也会造成不可逆退磁。
(2)强反向磁场冲击:
电机启动、制动、堵转或三相短路时,定子绕组会产生强反向去磁磁场,若磁场强度超过永磁体的矫顽力,会直接引发退磁。
(3)恶劣环境侵蚀:
潮湿、盐雾等环境会导致永磁体氧化、腐蚀,破坏磁畴结构,间接引发磁性能衰减;粉尘、异物进入电机气隙,会加剧转子摩擦生热,诱发高温退磁。
二、 故障表现:退磁的典型特征
1、运行性能下降:
电机输出扭矩不足,额定负载下转速下降;相同负载时输入电流增大,效率显著降低。
2、空载参数异常:
空载反电动势幅值降低,且三相电动势波形畸变;空载电流增大,远超出厂标准值。
3、振动噪音加剧:
因永磁体剩磁分布不均,气隙磁场波动大,引发扭矩脉动,表现为电机振动、噪音明显增大。
4、温升异常加快:
退磁后电机需更大电流维持输出,铜损和铁损增加,导致电机温升速度变快,易触发过热保护。
三、 故障排查与定位
1、初步判断:
通过反电动势测试和空载电流测试,对比出厂参数,若反电动势降幅超 5%、空载电流增幅超 10%,可初步判定存在退磁故障。
2、精准定位:
拆解电机后,用霍尔传感器测量转子永磁体表面磁场分布,若某区域磁场强度显著低于其他区域,即为局部退磁;再通过永磁体综合测试仪检测剩磁、矫顽力,明确退磁程度。
3、诱因排查:
结合电机运行记录,排查是否存在长期过载、频繁启停、高温运行或环境腐蚀等情况,确定退磁的根本原因。
四、 故障防治措施
1、选型优化:
根据电机工况选择合适牌号的永磁体,如高温工况选用耐高温钕铁硼或钐钴永磁体;确保永磁体剩磁一致性偏差控制在 3% 以内。
2、工况管控:
避免电机长期过载、堵转运行;优化控制策略,减少频繁启停和短路故障,降低反向去磁磁场冲击。
3、防护强化:
对永磁体进行涂层防护(如电泳、电镀),抵御腐蚀;优化电机散热结构,控制工作温度在永磁体允许范围内。
