现代永磁电机理论.pptVIP

2.2等效磁路分析一、磁化曲线的处理1、具有拐点的直线型磁化曲线：取计算矫顽力进行计算工作温度下磁化曲线最低工作点不低于拐点2、曲线型磁化曲线：稳磁处理：回复线（直线化）最低工作点不低于拐点空载磁路图解法二、图解法1、空载磁路画出?—F曲线（根据回复线及其延长线）画出??＝f(?F)主磁通磁化曲线（主磁导线）画出??＝f(?F)漏磁通磁化曲线（漏磁导线）叠加画出合成磁导曲线工作点：回复线与合成磁导曲线的交点负载磁路作出空载工作点根据直轴去磁和助磁平移合成磁导曲线等效电枢磁动势Fa＝工作点:平移后合成磁导线与回复线的交点去磁校核：最低工作点高于拐点2.3永磁体的最佳工作点一、最大磁能的最佳工作点永磁体提供的磁能永磁体体积最大磁能工作点：A点在回复线中点最大磁能积：BrHc/2W＝二、最大有效磁能时工作点考虑漏磁，实际参与机电能量转换的是有效磁能，而不是永磁体的总磁能。有效磁能最大时，A位于?r－K中点因有效磁能为最大，故而?——负载漏磁系数第三章永磁电机电磁场分析3.1电磁场有限元法电磁场基本原理Maxwell方程组——电磁场基本方程位函数——磁矢位定义：稳定磁场的微分方程变为：平面场域磁场问题转化为边值问题现代永磁电机理论第一章永磁材料的性能和选用1.1永磁材料－基本特点与参数退磁曲线Br－－剩磁密度Hc——矫顽力退磁曲线和磁能积曲线回复线曲线型退磁曲线 直线型退磁曲线回复磁导率?r4、内禀退磁曲线在磁性材料中：在均匀磁性材料中，矢量和可写成代数和：H取绝对值，则有内禀矫顽力——反应永磁体抗去磁能力。矫顽力热稳定性01040203可逆损失：温度系数可逆损失与不可逆损失不可逆损失——温度回复后，磁性能不能回复到原值：损失率居里温度Tc——磁性能消失的温度最高温度——使永磁体长时间保持在某一温度，当回复到室温后，IL5%的温度。磁稳定性——Hci大、内禀曲线矩形度高，稳定性高；回复线与退磁曲线重合，无不可逆去磁。时间稳定性化学稳定性：NdFeB易腐蚀，保护层成分特点：Fe、Ni、Al等元素为主要成分，并加入Cu、Co和Ti等元素进一步提高合金性能。包括铝镍型、铝镍钴型和铝镍钴钛型三种。其中又有各向同性合金、磁场取向合金和定向结晶合金。01制备方法：铸造磁钢与烧结磁钢，铸造铝镍钴合金具有生产工艺简单和产品性能高等特点。绝大部分铝镍钴合金都采用铸造法生产。02性能特点：高剩磁与低温度系数，最大磁能积仅低于稀土永磁。Tc：757～907℃、(BH)max约为16～72kJ/m3,Br：0.78～1.30T,HCB：52～112kA/m。03（一）铝镍钴系合金1.2主要永磁材料永磁铁氧体1主要种类：钡铁氧体(BaO·6Fe2O3)和锶铁氧体(SrO·6Fe2O3)。晶体结构均属六角晶系。2制备方法：以Fe2O3、BaCO3和SrCO3为原料，经混合、预烧、球磨、压制成型、烧结制成。根据成型过程中加磁场与否，烧结铁氧体材料可制成各向同性磁体和各向异性磁体。各向异性磁体是在压制成型过程中加上强磁场，使铁氧体的单畴粒子在磁场下转动，得到易磁化轴与磁场方向一致的强各向异性磁体。此类材料具有高的磁晶各向异性常数。3性能特点：Tc：450～460℃，具有高矫顽力和低剩磁，但剩磁和最大磁能积偏低,其剩磁温度系数是铝镍钴磁体的10倍，不适于制作要求高稳定性的精密仪器；在产量极大的家用电器、音响设备、扬声器、电机、电话机、笛簧接点元件和转动机械等方面得到普遍应用，是目前产量和产值最高的永磁材料。4烧结铁氧体产品成分特点：以铁、铬（23.5～27.5%）、钴（11.5～21.0%）为主；加入适量硅、钼、钛。此类合金可以通过成分调节将其低的单轴各向异性常数提高到铝镍钴合金的水平。制备方法：定向凝固+磁场处理(结晶与磁双重织构)，以及塑性变形与适当热处理的方法(形变时效)显著提高合金性能。性能特点：高剩磁Br1.53T，Hc66.5kA/m，(BH)max76kJ/m3。（三）铁铬钴系合金(四)稀土永磁材料二十世纪八十年代称为第三代稀土永磁材料。稀土永磁合金Re-Co永磁稀土Co永磁铁基稀土永磁型Nd2Fe14B合金为代表的Re-Fe-B系永磁材料1:5型Re-Co磁体SmCo5单相与多相合金第一代稀土永磁；二十世纪六十年代2:17型Re-Co磁体Sm2Co17基合金二十世纪七十年代;第二代稀土永磁各类稀土永磁材料的性能比较性能ReCo5Re2Co17