永磁材料和永磁电机.pdf

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1、微电机专题永磁材料和永磁电机121闵琳权利莫会成(1、西安微电机研究所西安7100772、总装备部军用电子元器件合同办公室北京100036)摘要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

2、要性能和永磁电机的设计特点及永磁材料的测磁等。关键词:永磁电机永磁材料设计性能Permanent-magnetMaterialandPermanent-magnetMotorMinlinQuliMohuicheng（1、Xi’anMicromotorResearchInstitutexi’an710077China2、OfficeforMilitaryelectroniccomponentsContractoftheGeneralArmamentDepartment,Beijing,100036）AbstractMainlyintroducedtheperformanceof

3、thepermanent-magnetmaterialandtheprimaryfactorsindesignofpermanent-magnetmotor,aswellastheattentionmattersinmagnetizeandmeasuremagnetismofpermanent-magnetmaterial.Keywords:Permanent-magnetmaterialPMmotorDesign.来说特别适合于制造电机，但由于其价格昂贵，主要1电机常用永磁材料的主要性能用于研究开发航空、航天、武器等军用电机和高性能1.1电机中常用的永磁材料而价格不是主要因

4、素的高科技领域的电机中。电机中常用的永磁材料包括烧结磁体和粘结磁钕铁硼材料是20世纪80年代出现的被称为第体，主要种类有铝镍钴、铁氧体、钐钴及钕铁硼等。三代高性能永磁材料.磁性能高于钐钴,热稳定性铝镍钴材料在20世纪80年代以前使用较多。较差，且很容易锈蚀，必须进行表面防护处理,但价它具有优异的温度稳定性、时间稳定性和适用超高格便宜，所以迅速得到推广应用。随着钕铁硼材料温使用环境条件等优点,在一些特殊用途如使用温的不断更新，温度性能不断改善,特别是20世纪90度要求高、磁稳定性非常好的军用或仪器仪表等特年代以来，低温度系数、耐高温的钕铁硼材料已研殊使用环境的电机中才采用。制成

5、功,高性能耐热钕铁硼的工作温度可达200℃,铁氧体材料属非金属永磁材料，价格低廉。它而且价格也不断降低，使大部分的工业和民用电机主要用于对使用性能及体积要求不高及量大面广的中都采用钕铁硼材料，并将取代大部分原铁氧体材经济系列微电机产品中。如玩具电机、日用电器电料而应用于低价经济型电机中。机、音像电机、办公设备及通用仪表电机、汽车摩粘结永磁材料是由粘结剂与永磁材料混合后压托车电机以及工业用的小功率驱动电机等。缩、注射或挤压成型等方法制成的一种复合型永磁钐钴材料是20世纪60年代中期兴起的磁性能优材料,包括粘结铁氧体、粘结铝镍钴、粘结钐钴及粘异的永磁材料，且性能非常稳定。钐钴从磁

6、性能方面结钕铁硼。其中粘结钕铁硼是目前最好的粘结永磁142006年第7期微电机专题材料。它与烧结永磁材料相比有机械加工性能好,成机的性能稳定性影响较大，温度系数越高，电机运行型容易,可制成各种复杂的形状,磁性能均匀一致从冷态到热态时指标的变化越大，它直接限制了电机性好以及容易进行多极充磁等优点。但粘结永磁材的使用温度范围。间接影响到电机的功率体积比。料的磁性能低于同类型的烧结磁体，磁能积约为相2永磁电机及特点同材料的烧结磁体的40%~70%。在粘结永磁材料中，粘结钕铁硼的前景最好，永磁电机中最大功率已达到1000kW，最小直径粘结钕铁硼如果解决了工艺问题及提高质量后,将φ0.

7、8mm，最高转速300000r/min，最低转速0.01r/min。成为应用前景最广的永磁材料。它目前主要用于小永磁电机与电励磁电机相比，具有以下特点.型无刷直流电机及步进电机等精密微电机中。2.1结构简单,可靠性高1.2永磁材料的主要性能用永磁材料励磁，可将原电励磁电机中励磁用(1)剩磁感应强度。永磁材料在外磁场中充磁的极靴及励磁线圈由一块或多块永磁体替代，零部到饱和后，当外磁场为零时，永磁材料所具有的磁件大量减少，在结构上大大简化。同时由于省去了感应强度值。此项指标数据直接关系着电机中气隙励磁用的集