钕铁硼永磁及其在电机中的应用

钕铁硼永磁磁性能优异,在电机中应用广泛。文中介绍美国、日本和我国研制钕铁硼永磁的概况及与其它永磁材料的性能比较,指出钕铁硼永磁在电机中的应用前景。     

宽高效率区混合永磁同步磁阻记忆电机设计

铁氧体、钕铁硼混合永磁同步磁阻电机相对铁氧体永磁同步磁阻电机，具有较高的永磁磁链，提高了功率密度尤其是弱磁运行时的功率密度，但一定程度上降低了高速、低转矩区的效率。为此，在铁氧体、钕铁硼混合永磁同步磁阻电机的基础上采用一定量的铝镍钴替代钕铁硼，设计成混合永磁同步磁阻记忆电机，在不降低电机弱磁运行功率的情况下，对不同工况下的永磁磁链进行调节，采用铁氧体、钕铁硼和铝镍钴三种永磁材料混合，可有效提高混合永磁同步磁阻电机高速、低转矩区效率。从维持弱磁运行功率和永磁磁链调节两方面对铝镍钴和钕铁硼的相对用量进行设计，对永磁磁链的调节过程和效率分布进行分析，证明了所设计的电机拓宽了高效率区范围，并分析了相关电磁特性。     

烧结钕铁硼磁体磁定向偏角形成原因分析

正1引言随着绿色环保和新能源材料成为世界各国竞相发展的目标,钕铁硼永磁电机得到了迅猛的发展和广泛的应用,其关键材料高性能钕铁硼永磁材料发展迅速。烧结钕铁硼磁体的磁N-S轴线和其几何轴线存在一定的角度,定义该夹角为磁定向偏角。磁定向偏角大的磁体装配在稀土永磁电机上,会带来电机振动、噪声和电机精度降低等。磁定向偏角和钕铁硼磁体的制作过程、磁体磁取向度和后期机     

钕铁硼永磁及其在电机中的应用动向

介绍钕铁硼永磁的磁性能、不足之处、国内外生产概况及其在电机中的应用效果,指出钕铁硼永磁在电机中的应用前景广阔。     

稀土永磁材料及电机发展概况

介绍稀土永磁材料的性能、生产概况、存在的问题和对策，以及稀土永磁电机研制概况，并对不同永磁材料电机的性能进行了比较，指出钕铁硼永磁电机的优越性和应用前景。     

钕铁硼永磁材料在过热失磁条件下的磁滞损耗测试与分析

以钕铁硼为代表的稀土类永磁材料因其磁性能好、价格低、力学性能好等特点广泛应用于永磁电机,电机中的谐波磁场又会使永磁体产生损耗,严重时会导致永磁体过热失磁,影响到电机的稳定运行。通过设计的永磁综合磁特性测试装置定量施加交流磁场,发现在低频下,饱和充磁的钕铁硼会出现明显的磁滞现象。对钕铁硼材料在过热失磁条件下进行了磁滞损耗的定量测试与磁特性分析,发现过热失磁的钕铁硼会产生明显的磁滞损耗。测试结果表明：永磁体在高温状态下长时间运行时会逐渐失去磁性,永磁体的磁滞损耗会逐渐增加,甚至在一定条件下磁滞损耗会高于涡流损耗。这说明永磁体的磁滞损耗会加速永磁体的失效,而且在某些情况下是失磁的主要原因。     

钕铁硼永磁材料在过热失磁条件下的磁滞损耗测试与分析

以钕铁硼为代表的稀土类永磁材料因其磁性能好、价格低、力学性能好等特点广泛应用于永磁电机,电机中的谐波磁场又会使永磁体产生损耗,严重时会导致永磁体过热失磁,影响到电机的稳定运行。通过设计的永磁综合磁特性测试装置定量施加交流磁场,发现在低频下,饱和充磁的钕铁硼会出现明显的磁滞现象。对钕铁硼材料在过热失磁条件下进行了磁滞损耗的定量测试与磁特性分析,发现过热失磁的钕铁硼会产生明显的磁滞损耗。测试结果表明：永磁体在高温状态下长时间运行时会逐渐失去磁性,永磁体的磁滞损耗会逐渐增加,甚至在一定条件下磁滞损耗会高于涡流损耗。这说明永磁体的磁滞损耗会加速永磁体的失效,而且在某些情况下是失磁的主要原因。     

钕铁硼永磁材料热性能的分析

介绍了钕铁硼水磁材料的热稳定性。详细说明了钕铁硼永磁材料的测试方法,并对测试结果进行了分析．得出钕铁硼永磁材料存100℃及120℃时,退磁曲线的拐点位最分布情况以及永磁材料内禀矫顽力温度系数随温度变化的趋势,对永磁电机的设计具有参考价值。     

复合结构混合永磁电机抗退磁性能分析及优化

针对传统稀土永磁电机的稀土永磁材料用量高的问题,本文提出一种由钕铁硼和铁氧体混合永磁的交替极加局部Halbach结构的少稀土永磁同步电机,分析了该复合结构混合永磁电机的结构特点。比较分析了该电机与传统一字型钕铁硼稀土永磁电机的电磁性能,并依据退磁特性建立了该电机的局部退磁有限元模型,通过磁路耦合联合仿真对电机多运行工况进行了仿真,针对高速弱磁和变载运行工况下电机局部退磁的性能损耗,以提高永磁体工作点和降低退磁率为优化目标,给出了该电机的抗退磁优化设计方案。仿真结果验证了所提电机结构的合理性,电机抗退磁性能较优化前提升了10.3%。     

电动汽车用永磁电机的失磁空间分布特性及影响因素

电动汽车用永磁电机普遍使用的高性能钕铁硼永磁材料在高温、强磁场等条件作用下易发生的不可逆失磁故障已成为该类电机高可靠性设计的主要瓶颈。针对电动汽车用永磁电机的失磁问题,该文利用永磁体虚拟分块方法,建立基于永磁体磁特性参数、工作温度、空间位置等变量的永磁体失磁分析模型;利用电磁场和温度场双向耦合的三维多物理场计算方法,研究了永磁电机失磁的空间分布特性及其影响因素。结果表明,永磁电机失磁空间分布存在明显的不均匀性。永磁体失磁分布规律受其工作温度、退磁电流幅值与角度等因素影响。最后,通过一台115 kW的永磁驱动电机样机在永磁体工作温度、转子表磁磁场分布、电机性能方面的测试,验证了该文所提分析方法和结论的准确性。     

双转子爪形电枢永磁盘式电动机

双转子爪形电枢永磁盘式电动机是一种结构新颖的轴向气隙盘式电动机,其工艺简单,而且它的效率和功率密度都很高。若采用磁性能优异的稀土钴永磁或钕铁硼永磁材料作为磁极,还可以使盘式电机的体积(特别是轴向尺寸)更为减小,使实现在扁平空间内应用成为可能。我们采用新型永磁材料钕铁硼研制了一台200W具有轴向气隙的双转子爪形电枢永磁同步电动机。对研制过程中电机的某些工艺问题进行了总结,讨论了这种电机和传统电机的主要差别,即传统电机的输出系数(单位气隙表面上输出力)正比于电     

钕铁硼永磁直流力矩电动机

直流力矩电动机,因其转速低、转矩大,能用于位置伺服系统和低速伺服系统中作执行元件。特别是采用了钕铁硼永磁材料代替电励磁源后,电机的技术性能有了更大的改进。本文以一台钕铁硼永磁直流力矩电动机为例,就电机的主要技术指标,运行性能以及场路结合的设计方法等进行了分析,并给出了它和其他永磁材料电机的比较结果。     

混合动力汽车ISG用混合永磁同步电机转子研究

设计了一款混合动力汽车集成式起动发电机(ISG),用钕铁硼和铁氧体混合永磁的永磁同步电机(PMSM)。分析了两种永磁体的结构参数对电机磁路的影响规律,推导了钕铁硼和铁氧体并联磁路的约束条件;以铁氧体的不可逆退磁量和电机的基本性能为优化目标,通过场-路结合的方法,确定了钕铁硼和铁氧体的结构参数;并与传统的钕铁硼PMSM在电机性能和永磁体成本等方面进行了比较分析。研究结果表明,所提出的ISG混合永磁电机能有效地减少永磁体材料成本和铁氧体退磁风险,电机性能达到了设计要求。     

钕铁硼永磁体在选矿中的应用

叙述了钕铁硼永磁体在选矿中的应用，重点介绍了几种具有新型永磁磁系设计的磁选机，旨在进一步扩大钕铁硼永磁材料的应用研究，开发出高效、节能的永磁磁选设备．     

少稀土组合磁极Halbach永磁同步电机优化设计

针对稀土永磁同步电机(PMSM)对稀土永磁材料依赖性大的问题,提出一种少稀土组合磁极Halbach PMSM,永磁体采用Halbach充磁方式。阐述了该电机新型转子的磁钢结构,其中主磁极由双层永磁体组成,上层磁钢为钕铁硼永磁材料,下层磁钢为铁氧体永磁材料,辅磁极磁钢也为铁氧体永磁材料。以电磁转矩、转矩脉动和齿槽转矩为优化标准,对电机每极永磁体块数、充磁角度、永磁体材料和永磁体厚度等电机参数进行优化。采用定子斜槽结构降低齿槽转矩。优化后的少稀土组合磁极PMSM在保证转矩性能的情况下,减少了永磁体用量,降低了电机成本。最后通过有限元法分析该电机在空载和额定负载下的特性,验证了该电机设计的合理性。     

高速永磁电机转子设计与强度分析

文中介绍了高速永磁电机的设计特点，重点论述了永磁材料和转子结构型式的选取、主要尺寸的确定与转子强度的分析和计算方法。目前永磁电机多采用烧结钕铁硼永磁材料，其抗压强度较大而抗拉强度很小，永磁体难以承受转子高速旋转巨大离心力产生的拉应力，必须在永磁体外设置高强度非导磁防护套，采用过盈配合给永磁体施加一定的预压力。文中介绍了采用解析法和数值分析有限元法进行高速永磁电机转子强度分析的实用技术，并给出了对一台额定转速为60000r／min的高速电机永磁转子强度的分析计算结果。     

应用组合式磁极以提升弱磁性能的定子无磁轭模块化轴向永磁电机优化设计

为了改善永磁体表贴式定子无磁轭模块化轴向永磁电机弱磁性能,本文提出了一种永磁材料和软磁材料组合式新结构磁极,形成低磁阻磁路,灵活控制磁通,能有效提高定子无磁轭模块化轴向永磁电机的弱磁性能。     

钕铁硼永磁磁阻同步电机及其仿真分析

与钕铁硼永磁同步电机相比,钕铁硼永磁磁阻同步电机磁钢用量明显减少,性价比上升;与铁氧体永磁辅助磁阻同步电机相比,钕铁硼永磁磁阻同步电机转子铁心制造成本有所下降,电机可靠性提高。重点分析了钕铁硼永磁磁阻同步电机的2种典型转子结构,讨论转子结构参数对电机性能和转矩能力的影响,并与钕铁硼永磁同步电机进行了比较分析。仿真数据表明,钕铁硼永磁磁阻同步电机的磁阻转矩利用用率增加,磁钢用量减少,电机性价比提高。仿真数据表明,钕铁硼永磁磁阻同步电机磁阻转矩利用率增加,磁钢用量减少,电机性价比提高。     

谐波磁场下永磁体涡流损耗测试与分析

针对永磁电机的时间谐波和空间谐波引起电机中永磁体涡流损耗增加的问题,本文搭建了永磁体谐波磁特性测试系统.分析了基波叠加不同谐波次数、含量和相角之后磁通密度B的波形变化规律,测量了钕铁硼(NdFeB)永磁体在不同谐波激励下的动态磁滞回线,研究了谐波次数、含量和相角三个因素对钕铁硼涡流损耗的影响,并对比了钕铁硼、钐钴(Sm2Co17)、铝镍钴(AlNiCo)三种永磁材料在谐波磁场下的磁特性.结果证明谐波次数和含量对永磁体涡流损耗具有较大影响,谐波相角对永磁体涡流损耗无明显影响.研究结果对永磁电机的电磁优化和设计具有重要的参考价值.     

稀土永磁材料及其在直线电机中的应用展望

介绍了稀土永磁材料的发展、磁性能及其在直线电机中的应用，指出稀土永磁直线电机将成为直线电机的一个重要发展方向。