纳米晶永磁体的研究及应用前景

纳米晶永磁体是新近发展的一种新型永磁材料，其高的剩磁效应已引起世界各国有关人士的关注．该类磁体的磁化机理与传统磁化机理不同。作为实用性磁体有着很大潜力。本文介绍了近几年对该类磁体的研究、制备工艺及应用前景．     

磁通可控永磁同步电动机的磁化

提出一种调速机理异于常规永磁同步电动机的新型电动机--可控磁通永磁同步电动机.在需要调速时,通过定子绕组施加一定强度的直轴电流脉冲对磁体进行去磁或充磁,在正常运行时采用i_d=0的控制策略,而独特的转子结构保证交轴磁动势不对磁体的磁化状态产生影响.由于确定磁体磁化后的最终状态是调磁变速分析的关键,本文建立了包括初始磁化和反复磁化两种情况下的磁化分析模型,扩展了现有的磁化比率曲线.将局部磁滞回线预测模型与磁体的磁化模型相结合,建立了永磁体的磁化状态计算方法.依据该计算模型,计算了不同磁化电流下的气隙磁通密度及相应的电动势波形.样机的实验结果与有限元计算结果较为吻合,证明了该电动机实现磁通可调的可行性和磁化模型的正确性.     

关于Nd—Fe—B磁体的起始磁化行为

本文采用一个简单的二维模型,讨论了热退磁Nd—Fe—B磁体的起始磁化行为,并提出了该磁体反磁化核形成的一种可能机制。     

NiFe纳米线磁化反转机制的微磁模拟

通过微磁模拟手段研究了不同形状参量的坡莫合金纳米线的反磁化机制.研究结果表明:不同颗粒尺寸时,磁化反转过程中不同阶段磁体的磁矩分布情况不一样,但整个磁化反转过程为多畴反转的过程.同时,矫顽力随着纳米线长径比的增大而减小,相同长径比下,颗粒直径大的纳米线矫顽力大,这主要与磁化反转机理有关.在磁化反转中,形状各向异性占有绝对的主导地位.     

NdFeB磁体磁化及温度处理后磁畴结构的变化

采用磁力显微镜(Magnetic force microscopy,MFM)和X射线衍射(XRD)研究了烧结NdFeB磁体磁化及125℃高温处理后的磁畴结构,分析了磁化及温度处理对磁体物相成分及磁畴结构的影响。结果发现,磁化及高温处理后磁体的相结构没有发生变化,而磁畴结构却发生明显变化;开路磁通的变化是磁畴结构变化引起的。     

轴向磁化永磁微电机转子磁场分析

为研究尺寸效应对轴向磁化永磁电机性能的影响,采用有限元方法对双转子电机的磁场进行了仿真计算,得出了轴向磁化永磁电机转子的气隙磁密波形分布.分析了转子外形尺寸、充磁极数、磁体厚度和气隙长度对气隙磁密的影响,即随着气隙长度的增加,充磁极数多的转子产生的气隙磁密幅值的减小幅度大于充磁极数少的;随着磁体厚度的增加,气隙磁密为一上升曲线,当磁体厚度达到某一点时,气隙磁密幅值基本为一常数;减小转子直径时,随着磁体厚度的降低,平均半径处气隙磁密幅值的减小幅度越来越不明显,但为不使气隙磁密波形变形严重,永磁转子径向长度需至少大于1.5 mm.分析结果可对该类电机微小型化过程中的设计起指导作用.     

永久磁铁的半自动磁化装置

下面叙述的永久磁铁的半自动磁化装置(图1),使用的直流电流不小于20安培,并且一个磁化周期(四个脉冲)总共不小于3秒钟,测量线圈有250匝,装置由220伏(50赫芝)交流电供电。在导磁体1上,套上两个磁化线圈2和3。在导磁体的固定件上,罩上紫铜的顶盖5,在其凹处,放置待磁化的试样6。在这     

一种新型的旋转磁制冷机用永磁磁体系统及其磁场和涡流分析

为了克服现有的Halbach中空圆柱形磁场源为基础的"C"型结构的旋转磁制冷机永磁磁体系统,其旋转部分未被封闭在磁体之内和磁化场在转轮上产生单边磁拉力等缺点,提出一种用于旋转磁制冷机的高场强永磁磁体系统。该系统定子包括中空柱形永磁磁体和导磁极靴,转子包括转轴、导磁铁心和磁工质。本文采用有限元法分析和计算这种新型的永磁磁体系统所产生的磁化场的分布、磁工质中的涡流分布和涡流损耗,以及转子受到的电磁转矩。     

Halbach磁体结构电动机及其与常规磁体结构电动机的比较研究(I)--磁体结构及有导磁铁心电动机的对比研究

Halbach磁体结构应用于电动机时与常规磁体结构相比具有很大的优越性,首先给出Halbach磁体结构电动机的磁体排列方式及磁体的磁化规律,然后以无齿槽有铁心电动机为例,对比分析Halbach磁体结构电动机和常规磁体结构电动机气隙磁密分布和电动机各部分磁通的差异,得出两种磁体结构电动机气隙磁密、磁通随永磁体厚度的变化规律.     

可见光磁光隔离器的磁路设计与模拟

设计了几种用于可见光磁光隔离器的永磁磁路。将隔离器磁体截面设计为不同磁化方向磁体的组合。由于截面各部分磁体磁化方向的不同,分别构成直线型、π型和T型磁路。用Ansys有限元软件对这些磁路进行了磁场模拟,基于磁场分布模拟,可以选择可见光磁光隔离器所需的最佳磁路。并且得到了磁场分布的详细数值结果,为磁光隔离器的设计与制作提供了理论依据。     

影响烧结Nd-Fe-B磁体退磁曲线方形度的因素

通过分析具有不同退磁曲线方形度的磁体发现，烧结体的显微组织对磁体的方形度有很大影响，磁体中晶粒的异常长大会严重恶化磁体的方形度，晶粒的形状及晶界相等影响到退磁场的大小，进而影响到磁体的方形度，添加元素影响到磁体中的相结构和相分布，对反磁化场的均匀性有所影响。     

切向磁化稀土永磁直流力矩电动机

在力矩电动机中,简单地用稀土磁体取代铝镍钴磁体,并不能充分发挥高性能稀土磁体的优点。稀土磁体由于矫顽力高可以选得很薄,并且可以做成漏磁很小的径向磁化永磁结构,如图1c所示。近年来,径向式永磁结构曾被优先采用在稀土永磁力矩电动机中。然而,由于稀土磁体的机械脆性,这     

混合永磁记忆电机特性分析和实验研究

提出一种混合永磁可变磁通记忆电机,研究了永磁体不同磁化状态下的静态特性。基于有限元法,对施加不同去磁电流时的电机磁场分布进行了分析,并观察永磁体内的磁密变化,计算了不同永磁磁化状态下的气隙磁密、永磁磁链、反电动势及每极气隙磁通等电机主要参数。制作一台样机,并进行实验研究,实验结果与有限元计算结果吻合较好。研究表明,永磁体的充磁比去磁要困难,当磁化电流为2倍的定子额定电流时,能将磁体去磁90％,而仅能充磁到饱和时的30％：与基本结构记忆电机相比,该混合永磁记忆电机具有更高的气隙磁密。该类电机在宽调速驱动系统中具有应用前景。     

无CO复合添加微量元素的耐高温实用NdFeB永磁体

为了满足本厂生产和国内外市场的需要,根据原料来源和添加微量元素作用的微观机理,恰到好处地设计了无钴复合添加微量元素钕铁硼基永磁材料的成份。我们作出该类磁体的较好退磁曲线,其磁性能为:剩磁 B_r 达1.1T,内禀矫顽力 H_(CJ)=1350kA/m,最大磁能积(BH)_(max)可达240kJ/m~3,同时还作了小柱标样和瓦形产品的老化试验。从表面磁场不可逆损失率随温度变化曲线可知该类磁体可在150℃的条件下工作,达到了国内同行的先进水平。     

高性能永磁材料磁性测量若干问题探讨

随着高性能永磁材料(如粘结磁体及纳米晶交换耦合磁体等新材料)的出现,用传统的基于对低矫顽力材料研究而发展起来的永磁测量方法来测量这些材料时出现了许多新的问题,如取样、均匀磁化、饱和磁化及磁场的测量方式等。这些问题的研究和再认识,对新材料的研究和发展具有重要意义。本文就一些问题进行了定性分析,并提出了解决这些问题的方法和途径。     

高性能永磁材料磁性测量若干问题探讨及测量技术进展

随着高性能永磁材料(如粘结磁体及纳米晶交换耦合磁体等新材料)的出现,用传统的基于对低矫顽力材料研究而发展起来的永磁测量方法来测量这些材料时出现了许多新的问题,如取样、均匀磁化、饱和磁化及磁场的测量方式等。对这些问题的研究和再认识,对新材料的研究和发展具有重要意义。本文就一些问题进行了定性分析,提出了解决这些问题的方法和途径,并对新出现的一些测量技术进行了分析。     

磁性均匀的稀土永磁体的制备

研究了在成型、烧结和充磁等工艺过程中影响磁体磁均匀性的主要因素,其结果证明了振动装料、逐步入炉烧结和特殊的充磁技术是获得均匀磁体的有效方法。用这些方法获得了磁均匀性良好的辐向磁化圆环,并成功地用于超高速旋转的离心机。     

国外小专刊

▲导磁体的制造方法 [苏联专利714524]本发明属于电机制造业范畴,较具体地说是属于工作在交变磁场的电机和电器用的导磁体。该导磁体是采用新的热加工方法,压制铁磁粉末制品。文献中报导了用热加工方法压制铁磁粉得到的导磁体。该型导磁体是由铁磁粉微粒组成,微粒间用粘接物质或氧化物薄膜使相互绝缘。在某些地方微粒间的绝缘薄膜通常被破坏,在该处微粒间就有金属触点。导磁率低,机械强度小和交变磁化损耗系数高是该导磁体的缺点,这是由于粉末微粒间有间隙所致。     

永磁直线同步电动机Halbach阵列磁场分析

直线电动机的气隙磁场是决定其性能的关键因素.针对平板动磁式永磁直线同步电动机(PMLSM),采用Halbach磁体阵列来提高气隙磁场的正弦性.给出了Halbach阵列磁体排列方式及磁化规律;利用有限元法对Halbach磁体结构与常规磁体结构的永磁直线同步电动机进行比较,分析了磁通密度在平均气隙及轭部的分布情况;在此基础上提出了一种基于Halbach阵列的改进的磁体排列方案,并分析了此方案对电机气隙磁密的影响,得出了一些有用的结论.     

轴向磁化永磁微电机磁场分析及定转子制作

为研究尺寸效应对轴向磁化永磁电机性能的影响,用有限元方法对这种双转子电机的磁场进行仿真计算,得出轴向磁化永磁电机转子的气隙磁密波形分布。分析了转子外形尺寸、充磁极数、磁体厚度和气隙长度对气隙磁密的影响。采用一体化多极磁化方法和深刻蚀成型电铸工艺分别制作了直径10mm电机的转子永磁体和硅片上的平面定子线圈。