国产SH系列烧结钕铁硼永磁体的性能分析

烧结钕铁硼永磁材料的出现促进了永磁电机的发展.但是由烧结钕铁硼材料一致性和热稳定性差引起的永磁电机不可逆退磁问题一直困扰着钕铁硼稀土永磁电机的推广.通过实验室现有仪器，对国产的200多块SH系列烧结NdFeB永磁体的常温和高温下磁性能参数进行测试.根据测试结果及烧结钕铁硼永磁材料的IEC标准和中国国家标准，对热稳定性和一致性进行了分析.指出:电机用烧结钕铁硼材料除了要满足现行标准之外还必须满足内禀矫顽力曲线矩形度H_K/H_cJ值和温度系数α(B_r)、α(H_cJ)的要求.     

高速永磁电机转子护套强度分析

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．介绍高速永磁电机转子的设计特点,论述永磁转子结构形式的选取与转子强度的计算方法．利用有限元法进行强度分析,确保额定转速为60000r／min、额定功率为75kW的高速电机永磁转子的强度．     

永磁材料与永磁电机的发展

本文综术了永磁电机常用永磁材料的现状与进展，并给出了各种永磁材料的退磁曲线；阐述了钕铁硼永磁体的发展对永磁电机技术发展的促进；提出了加速重庆地区永磁电机开发的设想与建议。     

永磁型无轴承电机的设计与运行分析

针对永磁型无轴承电机设计中转矩绕组和悬浮绕组设计的特殊性，提出了一种永磁体厚度优化设计新方法.该方法基于永磁型无轴承电机运行原理，进行了永磁型转子结构、悬浮绕组和永磁体厚度优化的设计.导出了计及定、转子定位偏心的永磁型无轴承电机悬浮力的解析模型，通过对磁悬浮力与悬浮绕组电流和转子偏心关系的电磁场分析，来验证该模型的精确度，并应用该模型建立了永磁型无轴承电机的控制系统.仿真结果表明，该设计方法提高了永磁型无轴承电机的转矩和悬浮性能，降低了设计的复杂性，且样机具有良好的动、静态悬浮特性.     

径向永磁低速同步电动机的优化设计研究

研究了钕铁硼永磁低速同步电动机的优点,对其径向充磁式结构及其优点做了介绍;并针对钕铁硼永磁体价格较贵的问题,提出一种遗传算法与复合形法相结合的混合优化算法,即保证优化的全局收敛,又能提高优化的快速性;本文建立了数学模型,绘出了主程序、遗传算法、复合形法的流程图;并利用混合优化算法对某一型号径向钕铁硼永磁低速同步电动机进行了优化。优化结果表明,优化后不仅使永磁材料用量减少,而且电机的性能指标也有所提高。     

新型永磁体外置式直线振动发电机性能研究

设计了一种新型圆筒式直线振动发电机，采用永磁体外置式结构，绕组和铁心放置在内侧，利用永磁体的振动产生感应电动势，该型发电机可以为小型设备提供低压直流电源.基于常规永磁体内置式振动发电机尺寸，设计了一款永磁体外置式发电机样机，并采用二维有限元方法对其非线性无边界轴对称磁场进行了系统分析，得到了感应电动势的变化曲线.样机实验结果和有限元分析结果吻合良好，该型发电机与现有的永磁体内置式发电机相比，效率高，永磁体用量少，去磁效应小，电机性能稳定.当2种发电机均以1 m/s速度运行时，永磁体外置式直线振动发电机的空载感应电动势幅值比永磁体内置式发电机高0.6 V左右，效率提高了约1.64%.     

稀土永磁电机的关键技术与高性能电机开发

永磁电机以永磁体产生的磁场为媒介进行机械能和电能的相互转换.在扼要介绍了与稀土永磁电机密切相关的永磁材料的基础上，阐述了稀土永磁电机分析理论、设计计算方法、磁路结构、优化设计、防失磁等应用基础理论与共性关键技术上所取得的进展，简要介绍了所开发的高性能价格比的多种永磁电机——永磁发电机、高效永磁电动机、交流永磁伺服电机和直流电动机，其中特别介绍了两种新型结构的永磁电机，并初步展望了稀土永磁电机的发展前景.     

钕铁硼永磁电机永磁体涡流发热退磁研究

为了研究永磁体涡流损耗发热对永磁体磁性的影响,应用有限元分析软件对一台发生退磁的500 kW永磁同步电动机的永磁体进行涡流损耗分析.在600 kW永磁同步电机的研制过程中,采取了一些结构改进措施,并对样机永磁体进行了涡流损耗分析和稳态温度场计算.仿真结果表明,涡流损耗发热会导致永磁体退磁,而采取的结构改进措施能够有效减小涡流损耗.样机实验结果表明,新结构永磁同步电动机运行可靠,可为相关电机的设计提供经验.     

分数槽低速大转矩永磁同步电机设计

设计了一种30槽32极分数槽低速大转矩永磁同步电机(FS-PMSM),分数槽绕组采用上下左右四层绕线方法,突破了常规的单、双层绕组方法,通过有限元方法对电机电磁转矩进行分析,发现选择合适的槽电势偏移角不但可以增加一定的电磁转矩,而且可以有效减小转矩波动。在综合考虑电机转矩性能和气隙磁密正弦性的基础上,采用钕铁硼永磁与铁氧体永磁相结合的方法,对电机转子磁极结构进行优化,减少了钕铁硼永磁体的用量,降低了电机造价;对空载反电势进行谐波分析,优化后的磁极结构能减少反电势中的谐波含量。对电机进行二维动态仿真,结果表明方案设计合理,能够表现良好的性能,对此类电机设计与优化具有较高的参考价值。     

含卸荷槽的高速永磁电机转子强度分析

兆瓦级高速永磁电机转子多采用表贴式永磁体分块结构,在服役工况下永磁体易产生应力集中,导致局部应力过大。因此,以1台1.12 MW、18 000rpm的高速永磁电机为例,采用有限元方法对不同隔磁材料的永磁转子结构进行强度分析,研究隔磁材料对永磁体和护套应力的影响,提出了隔磁件开卸荷槽的方法,以减小永磁体的应力集中现象。设计3种不同卸荷槽形式,通过应力分析确定最佳结构形式及尺寸。结果表明,隔磁材料特性对永磁体径向应力及护套切向应力影响较大,合理的卸荷结构可有效降低永磁体的集中应力。     

Mg纳米粉对钕铁硼磁性和热稳定性的影响

为了提高烧结NdFeB磁体的磁性能和热稳定性,采用二元合金法添加Mg纳米粉制备了NdFeB材料.利用扫描电子显微镜、X射线衍射仪和永磁特性测试仪对烧结NdFeB磁体的微观结构、磁性能和热稳定性进行了分析.结果表明,随着Mg纳米粉含量的增加,NdFeB磁体的矫顽力、剩磁和最大磁能积逐渐升高.当添加的Mg纳米粉的质量分数为0.1%时,NdFeB磁体的磁性能达到最优.添加质量分数为0.1%的Mg纳米粉后,NdFeB磁体的剩磁具有最大值.当温度处于100~150℃范围内时,矫顽力的温度系数降低,因而矫顽力的热损失幅度减小.     

永磁材料及温度对内置式永磁电机性能及转矩脉动的影响

研究了不同的永磁材料及其温度对内置式永磁电机的性能影响。给出了现代牵引电机二维有限元瞬态模型,采用有限元方法计算了不同型号的铷铁硼永磁材料及不同温度时电机的转矩、转矩纹波及齿槽转矩,并对其进行了比较分析。其结论对电机设计研究者及工程师具有指导参考意义。     

高性能烧结NdFeB的研究进展

阐述了世界第三代稀土永磁体—烧结NdFeB永磁体的发展现状;介绍了高性能磁体的成分设计,分析了Dy、Tb、Al、Cu、Co、Zr、Nb和Ga等合金元素对磁性能的影响,提出了合金化的原则;总结了近年来生产高性能烧结NdFeB的先进工艺,如日立低氧湿压工艺、Strip-cast工艺、气流磨制粉、橡皮模冷等静压技术和双合金工艺等,并在此基础上提出了生产高性能NdFeB的工艺要求．     

表面处理对粘结钕铁硼永磁的抗氧化性研究

本文研究了微观处理和宏观处理对钕铁硼（ＮｄＦｅＢ）的抗氧化性影响，结果表明偶联剂微观保护ＮｄＦｅＢ磁粉和环氧徐层宏观保护粘结ＮｄＦｅＢ磁体相结合的办法可显著提高塑料粘结ＮｄＦｅＢ永磁的抗氧化性。     

Corrosion behaviors of NdFeB magnets prepared by spark plasma sintering

The spark plasma sintering (SPS) technique was introduced into the field of NdFeB preparation due to its own advantages. High property NdFeB magnets with fine grains were prepared by SPS method. The corrosion behaviors of SPS NdFeB were studied by electrochemical measurements and 92% RH hyther tests at 353 K. The results were compared with those of the traditional sintered NdFeB magnets. It shows that both the SPS NdFeB and the traditional sintered NdFeB have good corrosion resistance in alkaline environment due to surface passivation; while, the fine grain microstructure of SPS NdFeB results in a more homogeneous phase com-position distribution and thus reduces the electrochemical inhomogenity between the ferromagnetic phase and the Nd-rich inter-granular phase in the magnet. Therefore, the SPS NdFeB exhibits better corrosion resistance than the traditional sintered NdFeB in neutral and weak acidic environment.     

基于回归和神经网络的NdFeB磁性能融合预测模型

为了进一步提高纳米复相NdFeB系永磁合金磁性能预测模型的精度和扩大适用范围，根据组合优化理论对均匀设计试验建立的纳米复相NdFeB系永磁合金磁性能的回归预测模型和神经网络预测模型进行了组合优化，提出了一种融合预测模型。结果表明，融合预测模型的精度最高，神经网络模型次之，而回归模型精度最低。融合模型的最大相对误差为2．2％，可以用于纳米复相NdFeB系永磁合金的成分优化设计。验证实验表明该模型具有很好的适应性。     

钕铁硼永磁高速同步发电机设计

介绍了用于测功机的钕铁硼永磁同步发电机的设计特点、转子结构型式等，并给出了设计结果     

永磁同步电动机启动与牵入性能研究

永磁同步电动机从异步启动到牵入同步过程是一个非常复杂的机电瞬变过程。在设计电机参数时，如何使电机的启动性能、牵入性能以及稳态性能达到协调统一是一个不容忽视的问题。基于ｄｑ０坐标系统，对永磁同步电动机的启动过程进行了数字仿真，介绍了牵入同步判据，研究了电源电压、励磁电势以及电机参数对启动性能和牵入性能的影响，并应用所得结论对一台７．５ＫＷ永磁同步电动机的设计作了改进。仿真及实验结果表明，改进后的永磁同步电动机整体性能有所改善。     

高矫顽力钕铁硼磁体在水下电机中的实际应用

第三代稀土永磁钕铁硼是一种非常适合于水下电机应用的新型稀土永磁材料 ,它具有优异的磁性能 ,在海洋机器人推进器电机中得到了充分地显示。本文将以我们最近几年研制的海洋机器人推进器电机为例 ,对钕铁硼永磁在水下电机的重要作用做简要分析。