微电机结构工艺系列讲座第三讲永磁体的结构和工艺

永磁式微电机中广泛采用的永磁材料有铝镍钴系列、硬磁铁氧体系列、稀土钴系列和稀土钕铁硼系列等多种。永磁材料又叫硬磁材料,其主要特征是剩磁感应和矫顽力高。按生产工艺的不同,又有各向同性和各向异性的区别。对各向异性材料,其磁性最好的方向也是容易磁化的方向,这个方向上的磁性比同一种类的各向同性材料有明显提高。１　材料种类及性能特点１．１　铝镍钴系列铝镍钴系列包括铸造和粉末冶金加工２种。图１为铸造铝镍钴永磁材料的去磁曲线。图１　铸造铝镍钴永磁材料去磁曲线铝镍钴永磁材料的剩磁较大,最大磁能积在永磁材料中处于…     

稀土钴永磁应用概述

引言在稀土钴永磁体投入实际应用以前,人们在各种场合中主要应用铝镍钴和钡、锶铁氧体。铝镍钴的剩磁虽高,但矫顽力低;铁氧体的矫顽力虽高,但剩磁低。这两种材料从原则上不利于电子器件的小型化。稀土钴永磁的乘4磁和矫顽力都很高,永磁体不仅可以面积小,而且可以做得很薄。稀土钴永磁体不仅性能高,而且稳定     

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。     

宽调速可控磁通永磁同步电机磁路设计和有限元分析

提出了一种内置混合式转子可控磁通永磁同步电机,是真正意义上的宽调速电机.其径向永磁体采用剩磁密度和矫顽力都很高的钕铁硼,而切向永磁体采用剩磁密度高但矫顽力却很低的铝镍钴.通过定子直轴电流矢量脉冲控制铝镍钴的磁化方向和强弱,使钕铁硼产生的磁通部分穿过气隙,部分被铝镍钴在转子内部旁路,使永磁气隙主磁通受控.给出了永磁体尺寸和磁路结构尺寸的选取原则,特别是将交轴磁路磁阻设计的较大,交轴电感较小时,弱磁效果会更好,还能减少电枢反应对永磁气隙主磁通的影响.对两种极端磁化状况下模型电机内部磁场的分布进行了有限元分析,说明所提出的设想是可行的.     

内置混合式可控磁通永磁同步电机有限元分析

提出一种转子内同时放置钕铁硼和铝镍钴两种永磁体的内置混合式转子磁路结构的可控磁通永磁同步电机。它充分利用钕铁硼剩磁密度和矫顽力都很高,铝镍钴剩磁密度很高而矫顽力很低的特点,使两种永磁体在磁性能上合理配合。通过控制直轴电流矢量脉冲的幅值和方向来控制铝镍钴的磁化强弱和方向,使气隙永磁磁通受控,实现宽范围弱磁调速。介绍了电机工作原理,进行了电磁场有限元分析,给出了不同磁化状况下电机磁场分布图及气隙磁场曲线,指出了增加交轴磁阻的必要性,总结出永磁体尺寸对电机弱磁倍数影响的变化规律。     

大有前途的钙永磁铁氧体

目前使用的永磁材料大致可分兰类:即铁氧体永磁、铝镍钴永磁和稀土钴永磁。铝镍钴永磁因含战略物资镍钴较多,矫顽力又小,目前产量正日益减少,稀土钴永磁性能虽优良,但也含钴且价格昂贵,目前还未能大量使用,与上不同,铁氧体永磁虽磁能积不太大,但不含镍钴,价格便宜,矫顽力较大,比电阻高,它的产量居各类永磁材料产     

钕铁硼材料在小功率永磁同步电动机的应用研究

钕铁硼永磁材料(下简称钕铁)是近年发展起来的新型永磁材料,其矫顽力大、剩磁高、磁能积大,价格相对钐钴材料便宜,对电机研究者有很大吸引力,但是其温度系数较大,居里温度低,价格相对铁氧体还是比较昂贵,又给电机设计带来一定的困难,温升较高的电机仍难以使用钕铁。不过,在小功率永磁同步电动机上使用钕铁,可以避开其缺点,突出钕铁的优点,也较好地解决     

中华人民共和国国家标准 永磁(硬磁)材料磁性试验方法(报批稿

1 主题内容与适用范围本标准规定了永磁(硬磁)材料磁性试验方法。本标准适用于铝镍钴永磁、铁氧体永磁铁铬钴永磁、稀土永磁及其它永磁材料。 2 引用标准 GB2900.4-86电工名词术语电工合金 3 术语 3.1 退磁曲线饱和磁滞回线的第二象限或第四象限部分,这部分由剩磁Br(Br=Jr)和矫顽力H_(CB)或内禀矫顽力H_(CJ)限定(见图1)。     

当今的永磁材料及大型永磁风力发电机

1．永磁材料永磁材料是一种矫顽力在8kA／m以上,剩磁稳定,当受外界磁场干扰时几乎不发生变化的硬磁材料。近年来对这种材料的开发很快,现有铝镍钴、铁氧体和稀土永磁体三大类。稀土永磁体又有第一代钐钴1,第二代钐钴2:17和第三代钕铁硼,它们的中等水平性能比较如表1所述。     

铝镍钴永磁材料磁参数测量不确定度评定

剩磁、矫顽力、内禀矫顽力和最大磁能积是永磁材料最基本的磁性能参数,是反映永磁材料磁性能的重要指标。通过测量这些磁性能参数可以辨别永磁材料的优劣,指导选材和制订生产工艺。为了提高测量的准确性,有必要对影响测量的因素以及测量结果的不确定度进行分析和评定。本文采用国标GB/3217—1992《永磁(硬磁)材料磁性试验方法》规定的测量方法测量了铝镍钴永磁材料的磁性能参数,并按照技术规范JJF 1059—1999《测量不确定度评定与表示》规定的不确定度评定和表示方法,分析计算了铝镍钴永磁材料磁性能参数测量结果的不确定度。     

钕铁硼稀土永磁材料及其应用 下

3 电机中使用钕铁硼永磁要注意的几个问题钕铁硼永磁的磁能积为280KJm~(-3)(35MGO),为铁氧体28KJm~(-3)(3.5MGO)的10倍,是铝镍钴40～58KJm~(-3)(5～7MGO)的5倍多,比钐钴稀土永磁还要高。铁氧体矫顽力bHc为160多kAm~(-3)(2000多Oe),铝镍钴为60～120KAm~(-3)(750～1500Oc),钐钴为640kAm~(-3)(8000Oe),而钕铁硼大于800KAm~(-4)(10000Oe),亦居榜首,且退磁曲线与回复线基本重合,近似为直线,这些对电机设计都是十分有利的,但钕铁硼亦有其不足之处,在电机设计和应用中必须予以考虑。     

永磁材料和永磁电机

世界上第一台电机就是由永磁材料建立磁场的永磁电机,但由于当时永磁材料的性能不良而被电励磁取代。永磁材料的发展带动了永磁电机的发展。20世纪20年代、30年代出现的铝镍钴永磁材料及50年代出现的铁氧体材料使永磁电机开始发展,并逐渐在工农业生产、军事及日常生活中得到应用。从60年代后期开始,随着第一代、第二代、第三代稀土永磁材料的出现及性能的不断提高和完善,特别是价格不断降低,使永磁材料在电机中得到越来越广泛的应用。该文介绍了永磁材料的主要性能和永磁电机的设计特点及永磁材料的测磁等。     

稀土永磁在直流力矩电动机中的应用

一概述稀土永磁是一种新型的永磁材料。由于它具有铁氧体永磁和铝镍钴永磁所不可比拟的高矫顽力,特别是内禀矫顽力,而祛磁曲线又基本上是一直线等主要特点,因而受到人们的普遍重视,在微特电机中也得到了一定的应用。加之我国“稀土”不稀,资源丰富,它更具有广阔的发展前途。为此,我们结合用户的需要,开展了对这一新型永磁材料在直流力矩电动机中的应用研制。从试制验证的结果表明,直流力矩电动机中应用稀土永磁,在不改变(八类磁钢力矩电机)冲片的情况     

永磁电动机磁场分布的测试

随着永磁材料的发展,永磁式电机也相应地不断发展,中小型电机愈来愈多的采用了永磁式结构。铝镍钴永磁、铁氧体永磁和稀土永磁都在相应的电机生产中得到应用,尤其是铁氧体永磁材料在中小型永磁直流电机中的应用更为广泛。然而,永磁材料性能的优劣,结构尺寸是否合理以及磁化效果如何都将直接影响到电机     

铁氧体永磁在微电机中的应用问题

目前,盒式录音机、电唱机、自动摄影机、自动记录和控制、家用及玩具等范围内,已广泛采用永磁直流微电机,在这些普及型电机中,一般都用铁氧体永磁材料。这类永磁材料的主要特点是矫顽力高,适用于动态磁路;各向同性材料如Y10T,及高矫顽力的各向异性材料如Y15H、Y20H等,退磁曲线较直,动态小磁滞回线与退磁曲线基本重合,而高能积的各向异性材料,只要工作点选得足够高,也可达到基本重合,因此,铁氧体永磁可制成扁平状(如薄壁圆筒形或瓦形等),且可用于较大的反磁场状态;同时,铁氧体永磁材料资源丰富,价格低廉,其价格是铝镍钴磁钢     

高性能永磁铁氧体大规模生产技术探讨

在人们熟知的永磁铁氧体中,高剩磁、高能积、高矫顽力的锶铁氧体在摩托车、汽车、家用高档电器、办公设备、矿山机械设备中得到普遍应用。目前国内生产高性能永磁铁氧体厂家为数较少,为适应市场需要,我厂从1991年开始,进行大规模生产Y30高性能永磁铁氧体材料及产品的研制,现在年产高性能预烧料3000吨,产品年产值达900万元。本文着重对料的制备、备料、成型及烧结进行讨论。     

汽车启动电机用高HCJ永磁铁氧体材料

用在汽车启动电机上的永磁铁氧体材料需有高内禀矫顽力ＨＣＪ,通过配方调整,添加附加成分,采用合理的工艺,制得的永磁铁氧体内禀矫顽力达３８０ｋＡ／ｍ,杜绝了低温退磁现象,满足了汽车启动电机的需要。     

新型稀土永磁三相同步电动机及旋转式直流弧焊机

１９６７年美国发明了第一代稀土永磁钐钴,其矫顽力比铁氧体永磁大三倍,用这种永磁体制造的电机,功率密度大,还可以制成大功率的电机,我们将这类电机跟铁氧体或铝镍钴制造的电机区别开来,称为稀土永磁电机。本世纪７０年代至８０年代初期,稀土钐钴一直是一种稀有贵重物资,价格居高不下而且难以购到,大部分用于航天及军工产品,民用稀土永磁电机基本上空白。直到１９８３年,日本住友公司开发出第三代稀土永磁钕铁硼,其磁性能比钐钴更好,其磁能积相当于铁氧体的十倍,而价格却低于钐钴的一半以下,民用稀土永磁电机从此得到发展。…     

最新的永磁电机

一、前 言 早期的永磁铁,适用于输出功率为10W的微型电动机、感应子发电机。其后发现矫顽力大的铁氧体磁铁,因为能经受电动机的电枢反应的去磁作用,可制成数百瓦的永磁直流电动机,在工业界广泛普及。 并且用矫顽力小、剩磁高的铝镍钴磁铁,开发了小型高出力的感应子发电机,及作为控制电动机的混合式步进电动机。     

ZYN40型微型钕铁硼永磁直流电动机

简介40机座钕铁硼永磁直流电动机,并对其主要技术性能特点与同类型的铝镍钴永磁、铁氧体永磁和电励磁直流电动机进行比较分析。