آیا موتورهای آهنربای دائمی در دمای بالا دماگنتیزه خواهند شد؟

دمای روی صفحه انتهایی روتور موتور آهنربای دائمی به ۱۲۱ درجه سانتی گراد یا بیشتر رسیده است. حدس زده می شود که دما در آهنربای روتور باید بالاتر از ۱۴۰ درجه سانتی گراد باشد.

 

بر اساس این داده های محدود، سازوکار شکست احتمالی به تدریج شکل گرفته است:

 

فرایند بازخورد مثبت موتور آهنربای دائمی به تدریج رو به وخامت می رود. ابتدا دمای روتور بالا می رود که باعث می شود فولاد آهنربا به صورت محلی دماگنتیزاسیون اندکی تولید کند که این باعث تضعیف میدان مغناطیسی دائمی می شود که جریان را بزرگتر می کند و باعث می شود موتور آهنربای دائمی جریان دماگنتیزاسیون بیشتری داشته باشد. از دست دادن روتور و آهنربا بیشتر افزایش می یابد، به طوری که دمای روتور بیشتر می شود، مساحت دماگنتیزاسیون بزرگتر می شود و عمق دماگنتیزاسیون عمیق تر می شود. همانطور که در شکل زیر نشان داده شده است، آهنربا بر روی خط آبی کار می کند. این خط منحنی بازیابی نامیده می شود. به طور کلی منحنی بازیابی از دو بخش تشکیل شده است: یک بخش مستقیم و یک بخش غیر مستقیم. محل اتصال دو بخش را نقطه زانو می نامند (مغز زانوی خم شده را پر می کند). تحت عمل مدار مغناطیسی و بار جریان موتور آهنربای دائمی، نقطه کار (Y چگالی مغناطیسی-X coercivity) مختصات فولاد مغناطیسی یک نقطه خاص P است، زمانی که نقطه P بالاتر از نقطه هجوم (همان طور که در سمت چپ در شکل زیر نشان داده شده است) است، اگرچه میدان مغناطیسی ضعیف شده است، هنگامی که جریان حذف می شود، فولاد مغناطیسی می تواند به عملکرد اصلی خود بازگردد، به این معنی که منحنی داگنتیزاسیون تغییر نخواهد کرد. اما هنگامی که نقطه عمل P پایین تر از نقطه هجوم است (همان طور که در سمت راست در شکل زیر نشان داده شده است)، حتی اگر بار حذف شود، عملکرد آهنربا به طور کامل ترمیم نخواهد شد. در عوض از نقطه P شروع می شود و به نقطه Br1 (خط خط تیره آبی در شکل) در امتداد خط موازی با دماگنتیزاسیون اصلی برمی گردد. بدیهی است که Br1 کوچکتر از نقطه اصلی Br است، به این معنی که منحنی دماگنتیزاسیون فولاد مغناطیسی تازه شکل گرفته عملکرد ضعیفی دارد. در طرح اصلی، این تخریب برگشت ناپذیر است، به عبارتی، داگنتیزاسیون برگشت ناپذیر.

 

موتور آهنربای دائمی باعث می شود که آهنربا بالاتر از نقطه هجوم کار کند، اما نقطه هجوم آهنربا تابعی از دما است. هر چه دما بیشتر باشد، نقطه هجوم آهنربا بیشتر می شود و این بدان معناست که احتمال دماگنتیزاسیون برگشت ناپذیر افزایش خواهد یافت. هنگامی که جریان های بزرگ در یک زمان ظاهر می شوند، مکانیسم دیماگنتیزاسیون بازخورد مثبتی که در بالا به آن اشاره کردیم مستعد ظاهر شدن است. بر اساس نظریه فوق و داده های جمع آوری شده، گمانه زنی های ما شکل می گیرد: «چون دما بیش از حد بالا است، حداقل بخشی از نقطه عامل فولاد مغناطیسی موتور آهنربای دائمی زیر نقطه هجوم است، دماگنتیزاسیون برگشت ناپذیر رخ داده است که منجر به افزایش جریان می شود که به تدریج دماگنتیزاسیون غیرقابل برگشت را عمیق تر می کند. دامنه پروژه یک دایره مفرغ را تشکیل می دهد".