永磁电机中的磁性材料

永磁电机使用永磁体来产生电机的磁场。它不需要励磁线圈或励磁电流。它效率高,结构简单,是一种很好的节能电机。与传统的电励磁电机相比,永磁电机具有结构简单、运行可靠、体积小、重量轻、损耗低、效率高等明显优点。在本文中,让我们来看看永磁电机中的磁性材料

在深入阅读本文之前,让我们先了解一下永磁电机的应用。

永磁电机中的磁性材料

永磁电机的应用范围极为广泛,几乎涵盖航空航天、国防、工农业生产和日常生活的所有领域。随着高性能永磁材料的发展和控制技术的飞速发展,永磁电机的应用将更加广泛。

永磁电机中的磁性材料

永磁电机的发展与永磁材料的发展密切相关,世界上第一台出现在19世纪20年代的电动机是一台永磁电动机,它能从永磁体产生励磁磁场。但当时使用的永磁材料是天然磁铁矿(Fe3O4),其磁能密度非常低。由天然磁铁矿(Fe3O4)制成的电机体积庞大,很快被电励磁电机取代。

随着各种电机的迅速发展和电流充磁器的发明,人们对永磁材料的机理、成分和制造技术进行了深入研究,先后发现了碳钢和钨钢(最大磁能积约为2.7kJ/m3),钴钢(最大磁能积约为7.2kJ/m3)和许多其他永磁材料。

特别是,20世纪30年代出现的AlNiCo永磁体(最大磁能积高达85kJ/m3)和20世纪50年代出现的铁氧体永磁体(最大磁能积高达40kJ/m3)的磁性得到了极大改善。因此,各种微型和小型电机都使用永磁体进行励磁。

然而,AlNiCo永磁体的矫顽力较低(36-160ka/m),铁氧体永磁体的剩磁密度不高(0.2-0.44t),这限制了其在电机中的应用范围。

直到20世纪60年代和80年代,钐钴永磁体和钕铁硼永磁体相继问世。它们的高剩磁、高矫顽力、高能量积和优良的线性退磁曲线磁性特别适合制造电机,使永磁电机的发展进入了一个新的历史时期。