高温剩磁测试方法和注意事项

2026-03-12 13:26:47
       本方法基于联众科技 MATS-2010H 永磁测量装置(选配加热极头 / 温控装置,最高 220℃)与 VSM振动样品磁强计(选配高低温装置),适配烧结钕铁硼、铁氧体磁瓦等新能源汽车电机与伺服电机用永磁件,遵循 GB/T 3217-2022、ISO 12075:2019 标准。
一、测试前准备
1、样品准备
       选取代表性样品,覆盖同批次不同模腔、不同生产时段,数量≥5 件;电机磁瓦采用联众瓦形夹具适配尺寸,确保装夹同轴度。
       清洁样品表面,去除油污、氧化层、毛刺,避免影响磁化与测温;易碎磁瓦采用专用防护套,防止装夹损伤。
       记录样品编号、材质牌号、尺寸、批次、充磁方向,粘贴耐高温标签(≤250℃)。
2、设备校准与设定
       联众MATS-2010H永磁测量装置:校准设备,设定量程适配样品剩磁范围;加热极头校准温度,控制精度 ±1℃,升温速率≤5℃/min。
       联众VSM振动磁强计:校准磁场强度,选配高低温装置时设定温度区间,确保样品腔温度均匀性 ±0.5℃。
       充磁装置:施加饱和磁场(钕铁硼≥3T,铁氧体≥1.5T),保持时间≥3s,记录充磁参数,确保样品完全饱和。
3、环境与辅助准备
       测试环境温度 23±2℃,湿度≤60% RH,远离强磁场、振动源、热源。
       准备耐高温隔热手套、专用取样夹、温度记录仪,按电机实际工况选择磁路状态(开路 / 半开路 / 闭路),半开路采用 1mm 厚导磁铁板贴合样品工作面。
二、核心测试步骤(两种设备适配流程)
1、MATS-2010H永磁测量装置(带加热极头,直接高温测量)
(1)室温饱和充磁与初始测量
       将样品装入瓦形夹具(磁瓦)或通用夹具,确保充磁方向与测量方向一致。
       启动饱和充磁程序,完成后在 30min 内测量室温(T0=23℃)剩磁 Br0,重复 3 次,取平均值,记录数据。
(2)高温升温与保温
       开启加热极头,设定目标温度(新能源汽车电机常用 120℃、150℃,伺服电机常用 80℃、120℃),升温至设定温度 T1。
       保温≥30min,确保样品内部温度均匀,温度记录仪实时监测,确认无温度波动。
(3)高温剩磁测量
       保温结束后,在加热极头原位启动测量程序,获取 T1 温度下剩磁 Br1,重复 3 次,取平均值。
       测量过程中保持样品位置固定,避免磁场扰动,设备自动完成数据采集与初步计算。
(4)多温度点循环测试
       依次设定其他温度点(如 60℃、100℃、150℃),重复 “升温 - 保温 - 测量” 步骤,记录每个温度点 Brn。
       建议温度间隔≤10℃,确保剩磁温度系数计算准确性。
(5)室温回检与不可逆损失评估
       所有高温点测试完成后,关闭加热,自然冷却至室温 T0,保温 15min。
       测量回检剩磁 Br0′,计算不可逆损失率:[(Br0 - Br0′)/Br0]×100%,评估样品热稳定性。
2、VSM系列振动磁强计(选配高低温装置,精准实验室测试)
(1)室温饱和充磁
       样品在外部饱和充磁装置充磁后,快速转移至VSM 样品腔,避免磁矩自然衰减。
(2)初始剩磁测量
       室温下测量 Br0,重复 3 次取平均值,设备自动记录磁滞回线与剩磁数据。
(3)高低温循环测试
       设定温度程序(如 - 40℃→23℃→80℃→120℃→150℃→23℃),每个温度点保温≥30min。
       保温结束后,原位测量该温度下剩磁 Brn,设备自动完成多温度点数据采集。
(4)数据输出与分析
       测试完成后,导出所有温度点 Br 值,计算剩磁温度系数 αBr:[(Brn - Br0)/Br0]/(Tn - T0)×100%/℃。
三、注意事项
1、设备操作专属要点
(1)MATS-2010H永磁测量装置加热极头使用
       加热极头最高温度 220℃,禁止超温使用,测试前后需清洁极头表面,避免样品残留影响测温精度。
       瓦形夹具安装时,确保磁瓦弧面与夹具贴合紧密,防止高温下热膨胀导致样品移位。
(2)VSM振动磁强计高低温装置维护
       高低温装置使用前检查制冷剂与加热元件,测试过程中监控样品腔密封性,防止温度泄漏。
       样品杆采用耐高温材质,避免高温下变形影响样品位置精度。
(3)数据一致性控制
       同批次样品采用同一台设备、同一夹具、相同充磁参数测试,避免设备间误差。
       联众设备自带温度补偿模块,需开启该功能,消除环境温度对测量结果的影响。
2、样品与工况适配要点
(1)磁路状态模拟
       新能源汽车电机磁瓦测试采用半开路状态(贴合 1mm 导磁铁板),伺服电机永磁体按实际装配状态选择闭路或半开路,记录磁路状态,确保测试结果与实际工况一致。
       禁止裸磁开路测试后直接套用至闭路工况,两种状态下剩磁数据差异显著。
(2)材质专项注意
       烧结钕铁硼(高牌号):高温下易发生不可逆退磁,测试时温度点逐步提升,避免直接跳跃至最高温度,防止样品性能永久损伤。
       铁氧体磁瓦:热膨胀系数小,但脆性大,高温下避免快速冷却,防止开裂。
(3)充磁与测量时效
       充磁后需在 30min 内完成初始测量,高温测试后冷却至室温时,禁止强制风冷 / 水冷,必须自然冷却,避免热冲击导致磁性能波动。
3、安全与质量控制要点
(1)安全防护
       高温操作佩戴耐高温隔热手套、护目镜,使用专用取样夹,防止烫伤;设备运行时禁止打开加热腔门。
       强磁场环境下,禁止携带金属物品靠近设备,避免磁场吸附导致人身伤害或设备损坏。
(2)质量控制
       每批次测试前,用联众标准磁样(已知剩磁温度系数)进行校准,确保设备精度,标准样测试误差需≤±0.5%。
       异常数据处理:单个温度点 Br 值偏差>3% 时,重新测量该温度点;若仍异常,检查样品充磁状态、温度均匀性,必要时更换样品。
(3)记录与报告
       详细记录测试全过程参数:样品信息、设备编号、充磁参数、温度点、保温时间、磁路状态、Br 值、环境温湿度。
       报告包含剩磁温度曲线、温度系数、不可逆损失率,结合联众设备测试数据,标注适配的新能源汽车 / 伺服电机工况建议。
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