分享好友 碳中和资讯首页 频道列表

永磁电机磁钢的介绍

2025-08-04 09:58900
 永磁电机磁钢有如下特点:

1、形状不会太复杂(除了一些微电机,如VCM电机),多以矩形、瓦形、扇形、面包形居多,尤其在电机设计降本的大前提下,很多会采用嵌入式的方形磁钢;

2、充磁比较简单,基本上是单极充磁,装配后形成多极磁路。如果做整环,如粘接钕铁硼磁环或热压磁环,一般多采用多极辐射充磁;

3、技术要求核心主要在于高温稳定性、磁通一致性和适配性,表贴式转子磁钢会要求亲胶性好,直线电机磁钢对盐雾要求会相对严格一些,风力发电磁钢对盐雾要求会更严格,驱动电机磁钢会要求高温稳定性非常好;

4、磁能积高中低档都有应用,但矫顽力多数是中高档水平,目前电动汽车的驱动电机磁钢牌号多以高磁能积、高矫顽力为主,如45UH、48UH、50UH、42EH、45EH等,成熟的扩散工艺必不可少;

5、分段式的粘接磁钢在高温电机领域已得到较广泛的应用,目的是提高磁钢的分段绝缘度,来降低电机运行时磁钢的涡流损耗,也有的磁钢会在表面增加环氧涂层以增加其绝缘性。

电机磁钢的关键检测项目:

1、高温稳定性。有的客户会要求测开路磁衰,有的客户会要求测半开路磁衰,电机运行时磁钢除了要承受高温还要承受交变的反向磁场,所以成品磁衰、基材高温退磁曲线是必须要测试和监控的;

2、磁通一致性。磁钢作为电机转子或定子的磁场来源,如果存在一致性差异,会造成电机振动、功率降低进而影响整体电机的功能,所以电机磁钢一般都会对磁通一致性有要求,有的要求5%以内,有的要求3%甚至2%以内,对于影响磁通一致性的因素都要考虑进去,如剩磁的一致性、公差的一致性、和倒角镀层的一致性等。

3、适配性。表贴式的磁钢多以瓦形为主,对于夹角、弧度常规的二次元测试方式误差较大或难以测试,这时需要考虑到其适配性,有的紧密排布的磁钢需要控制累加的缝隙,有的燕尾槽表贴的磁钢需要考虑装配的松紧度,最好能按照用户的装配方式自制仿形治具,来检验磁钢的适配性。

在永磁电机的实际生产制造过程中,会将磁钢采用粘结剂固于定子或转子上,理论上分析,磁钢与配合零部件之间,可以由两者的磁力进行紧密固定,在磁钢的装配过程可以发现,两者的吸力特别大,原则上不应该出现两者的分离,但在永磁电机的实际应用过程中,还是存在磁钢脱落的事实。

为了保证两者较好的配合关系,磁钢应与固定面有较好的同形关系,即两者的配合面应尽可能地一致,并采用粘结剂进行强化固定。当永磁电机运行过程中因为温度太高导致磁钢失去磁性时,磁钢本来磁性减弱或消失,导致与配合面失去吸引力,两者只能靠较好的粘合剂进行固定,电机运行过程的振动,也极有可能导致磁钢从配合零部件上移位或脱落,导致电机定子与转子发生磨擦性的碰撞,即发生定子与转子部分出现扫膛甚至损坏绕组的恶劣后果。

永磁电机的相关注意事项

1、磁路结构和设计计算

为了充分发挥各种永磁材料的磁性能,特别是稀土永磁的优异磁性能,制造出性价比高的永磁电机,就不能简单套用传统的永磁电机或电励磁电机的结构和设计计算方法,必须建立新的设计概念,重新分析和改进磁路结构。随着计算机硬件和软件技术的迅猛发展,以及电磁场数值计算、优化设计和仿真技术等现代化设计方法的不断完善,经过电机学术界和工程界的共同努力,现已在永磁电机的设计理论、计算方法、结构工艺和控制技术等方面取得了突破性进展,形成了以电磁场数值计算和等效磁路解析求解相结合的一整套分析研究方法和计算机辅助分析、设计软件,并正在不断完善中。

2、控制问题

永磁电机制成后不需外界能量即可维持其磁场,但也造成从外部调节、控制其磁场极为困难。永磁发电机难以从外部调节其输出电压和功率因数,永磁直流电动机不能再用改变励磁的办法来调节其转速。这些使永磁电机的应用范围受到了限制。但是,随着MOSFET、IGBT等电力电子器件和控制技术的迅猛发展,大多数永磁电机在应用中,可以不必进行磁场控制而只进行电枢控制。设计时需要把稀土永磁材料、电力电子器件和微机控制三项新技术结合起来,使永磁电机在崭新的工况下运行。

3、不可逆退磁问题

如果设计或使用不当,永磁电机在过高(钕铁硼永磁)或过低(铁氧体永磁)温度时,在冲击电流产生的电枢反应作用下,或在剧烈的机械震动时有可能产生不可逆退磁,或叫失磁,使电机性能降低,甚至无法使用。因而,既要研究开发适于电机制造厂使用的检查永磁材料热稳定性的方法和装置,又要分析各种不同结构形式的抗去磁能力,以便在设计和制造时,采用相应措施保证永磁电机不失磁。

4、成本问题

铁氧体永磁电机,特别是微型永磁直流电动机,由于结构工艺简单、质量减轻,总成本一般比电励磁电机低,因而得到了极为广泛的应用。由于稀土永磁目前价格还比较贵,稀土永磁电机的成本一般比电励磁电机高,这需要用它的高性能和运行费用的节省来补偿。在某些场合,例如计算机磁盘驱动器的音圈电动机,采用钕铁硼永磁后性能提高,体积质量显著减小,总成本反而降低。在设计时既需根据具体使用场合和要求,进行性能、价格的比较后决定取舍,又要进行结构工艺的创新和设计优化以降低成本。

反对 0
举报 0
收藏 0
打赏 0
评论 0
节能新选择:开关磁阻电机如何为工业领域注入绿色动力
在当今注重节能减排的工业环境中,高效电机技术正成为企业降低能耗成本、提升竞争力的关键所在。天津猎迅电气专注于节能电机领域,致力于为客户提供创新高效的电机解决方案,其中开关磁阻技术以其独特优势,正逐渐成

0评论2025-09-0615

常温半超导超高节能电机系统
1.技术适用范围适用于电机及电机系统。2.技术原理及工艺采用自主研发的半超导电磁线,绕制在超高导磁率的铁芯上制成定子总成,结合无谐波损耗的超高内阻的超强永磁体制作的双永磁转子。针对电机定子和转子采用损耗极

0评论2025-09-0426

风力发电的创新动力:开关磁阻技术助力绿色能源未来
在全球能源转型的大背景下,风力发电作为清洁能源的重要组成部分,正以其独特的优势推动着绿色低碳发展。天津信树公司深耕风电领域,始终致力于通过技术创新提升风能利用效率与系统可靠性,其中开关磁阻技术的应用为

0评论2025-09-0416

绿色动力革新:开关磁阻技术在风力发电中的卓越应用
随着全球对可再生能源需求的不断增长,风力发电作为清洁能源的重要组成部分,正发挥着越来越重要的作用。天津信树公司深耕风力发电领域,致力于通过创新技术推动行业进步,其中开关磁阻技术的应用为风力发电系统带来

0评论2025-09-0317

风力发电的创新之路:开关磁阻技术助力绿色能源高效转化
在全球能源转型的大背景下,风力发电作为清洁能源的重要组成部分,正发挥着越来越重要的作用。天津信树公司深耕风力发电领域,始终致力于通过技术创新提升风能转化效率与系统可靠性。其中,开关磁阻技术的应用为风力

0评论2025-08-3128

空气压缩机在核电站的应用
核电是利用核裂变反应释放的热能进行发电的一种清洁能源。其原理是铀原子核在吸收中子后发生裂变,产生大量热能,由高压下的循环冷却水把热能带出,在蒸汽发生器内生成蒸汽,推动汽轮机旋转,从而产生电能。核电具有

0评论2025-08-3143

风力发电:与风共舞的绿色乐章
风力发电的原理基于风的动能向电能的转化。风推动叶片旋转,叶片带动主轴,进而驱动发电机运转产生电能。这看似简单的过程,实则蕴含着众多核心技术。现代风力发电机的叶片多采用碳纤维增强复合材料等轻质高强材料,

0评论2025-08-2932

风力发电三大技术路线解析:双馈、直驱与半直驱的竞争与未来
风电行业在追求降本增效的道路上,风机技术路线经历了从双馈为主到三种路线竞争共存的演变,而这场技术竞赛的背后是度电成本的终极考量。随着全球能源转型加速,风力发电作为清洁能源的重要组成部分,其技术发展日

0评论2025-08-2886

电机系统节能措施
针对工业领域电机系统能耗占比高的现状,提出基于负载特性分析的电机系统节能技术路径,通过多维度协同优化实现系统能效提升。研究表明,采用高效电机 + 变频调速 + 智能控制的组合方案,可使电机系统综合能效提高 2

0评论2025-08-2890

永磁同步电机成本高的原因有哪些?
永磁同步电机是一种高效低噪音的电机,在许多领域中得到了广泛应用。但相比传统的异步电机,永磁同步电机的成本通常较高。本文将分析永磁同步电机成本高的原因,包括材料成本、制造工艺、控制器成本、维护和维修成本

0评论2025-08-2652