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磁瓦性能问题

2017-7-12 10:39:28点击:
磁瓦:    
      一、磁瓦的定义:这里讲的磁瓦是永磁体中的一种主要用在永磁电机上的瓦状磁铁。    
      二、磁瓦的分类:   
       磁瓦根据其原材料的不同主要有三大类:    
      1、 铁氧体磁瓦   2、 钕铁硼磁瓦    3、 铝镍钴磁铁   
      三、磁瓦的用途:   
      磁瓦主要用在永磁直流电机中,与电磁式电机通过励磁线圈产生磁势源不同,永磁电机是以永磁材料产生恒定磁势源。永磁磁瓦代替电励磁具有很多优点,可使电机结构简单、维修方便、重量轻、体积小、用铜量少、铜耗低、能耗小等。   
      磁瓦的性能对电机的影响   
      (1)高的剩余磁感应强度Br。因为Br高才能使电机有较高的转速,大的输出扭矩和大的功率。电机才会有较高的效率。   
      (2)高的Hcb。因为Hcb高,才能使电机输出所需的电动势,使电机工作点靠近磁能积,利用磁体的能力。    
      (3)高的Hcj。Hcj高可以使电机有较强的抗过载退磁,抗低温的能力。 
      (4)高的(BH)max。(BH)max越高,表示永磁铁氧体在电机中实际的运行的工作系数越好。    
      (5)磁能量Φ越大越好,这将电机的工作效率。
      (6)退磁的矩形度越好,电机的动态损失越小。    
      (7)永磁铁氧体的电阻率越高,涡流损失越小。    
      (8)永磁铁氧体的温度系数小,在高温下才具有良好的温度稳定性   
      四、发展简史    
      磁瓦的发展是根据永磁电机本身的需求而变化的。   
      1)永磁电机分为永磁直流电机与永磁交流电机。    
    1.1永磁交流电机指的是带永磁体转子的多相同步电动机,以前主要采用铁氧体与铝镍钴磁瓦,随着功率要求越来越高,铁氧体与铝镍钴因磁能积低不能要求,现在钕铁硼磁瓦在大功率同步电机与发电机领域应用很广。当然钕铁硼磁瓦,因稀土资源珍贵,原材料价格成倍上升,其制造成本和出产价格今后将继续增加,影响其在一些低端领域大量使用。 钕铁硼永磁本身的负温度系数,低居里温度,也限制了其高温场合的应运。    
    1.2 永磁直流电机又分为无刷电机和带换向器普通直流电机,从磁体的形状、多数来判断其应用场合在普通直流电机中,以2极和4极居多,且磁瓦基本上用于作电机定子,微型的直流电机大部分使用的是铁氧体磁瓦,主要用在玩具、家电、汽车领域。无刷电机用磁瓦作为定子时,一般都过6极,故其圆心角远远小于普通直流电机用的磁瓦。但磁瓦作为无刷电机的转子时,可有4、6以上的极数,对于4极来说,转子是外表面充磁,且由于要拼成一个圆,其圆心角接近90°,这一点可区别于普通直流电机。    
      2)磁瓦根据应用领域不同,对性能以及磁场波形要求也不同,作为转子领域,其外弧面表场要求高,波形基本要求为正弦波,作为定子,则根据电机的出力要求,火花以及噪音的不同要求进行选择,作定子的磁瓦,其内弧表场高,因磁瓦本身形状与生产特性决定,其波形主要为马鞍形,该类波形出力大,但火花噪音,空载电流大。为改变振动噪声、换向火花,减少空载电流,磁钢的形状尺寸,模具设计等都要进行精心设计,其中不等厚磁瓦等已经应用,其原理是使磁瓦内弧气隙磁场波形趋向平顶波。    
      3)用途:早做铁氧体磁瓦的企业如四川899(宜宾金川电子有限责任公司),广东省梅州市磁性材料厂等,在八九十年代磁化杯风行时期,曾用磁瓦作为磁化杯的磁场源。当时对铁氧体磁瓦的需求量也很少。    
      五、生产工艺   磁瓦根据材料与类别不同,其工艺也相差很大。 铁氧体磁瓦以烧结铁氧体为主,钕铁硼磁瓦分为烧结与粘结两类    
      1、烧结铁氧体磁瓦生产工艺主要分为湿压异性、干压同性、干压异性,其异性与同性的区别是在于压机成型时是否有取向磁场。这里主要介绍湿压异性的工艺,湿压工艺流程为:原料——预烧——粗粉碎(一次球磨)——配料——二次球磨(湿磨)——磁场成型——烧结——磨削——清洗——充磁。因成型料浆含有水分,在磁场成型颗粒容易转向所以比干压异性能获得高的取向度,其性能也就高。    
      2、烧结钕铁硼磁瓦:配料——熔炼——破碎——制粉——磁场成型——等静压——真空烧结与回火——线切割等加工——电镀——充磁