永磁铁氧体在电机中的应用.pdf

永磁铁氧体在电机中的应用 陆柏松张东进 ( 浙江东磁集团公司》 电机使用何种永磁材， 要从它们的磁性能、 成本、 可靠性、 原材料进货来源等方面进行评价随 着国内外汽车工业、 摩托车工业、 家用电器工业、 电动工具工业、 仪器仪表工业的快速发展， 特别是 随着国内生产永磁材料工艺技术的不断更新、 提高， 高性能永磁铁氧体磁瓦的批量化、 大规模生产 止逐步赶上水磁铁氧体喇叭磁钢的生产规模由于高性能磁瓦具有性能高、 . 稳定性好、 价格便宜、 进货便捷等优点， 现在汽车电机、 摩托车电机行业中已广泛采用高性能磁瓦产品可以预见随着年 内加入W T O已成事实， 高性能磁瓦产品的用量将突飞猛进 本文简单介绍水磁铁氧体磁瓦产品在 汽车电机、 摩托车电机及电动工具电机等电机应用中的若干技术问题， 以供国内电 机研制生产厂家 参考 拓展永磁铁氧体磁瓦的国内外应用市场. 加速国产电 机的发展， 是永磁铁氧体磁瓦生产厂家 及其电机用户的共同心愿 1 永磁磁钢工作特性 水磁磁钢在充磁过程中磁化曲线如图1 所示， 磁化强度由 零增至饱和磁化强度时， 磁化曲线的 磁通密度由O点上升到A点 磁钢内部磁通密度已 达饱和状态. 当磁化强度调回到零值时， 磁化曲 线并不是沿着上升的曲线回复至。

点， 而是由A点降至B ， 点， 氏值即为剩余磁密将磁化强度反 方向增加数值. 可调整到磁钢内磁密为零， 此时相应的磁场强度为H , ， 称为磁钢矫顽力图I 中第 二象限磁化曲线为退磁曲线 磁钢的工作区域就在这一部分 水磁滋钢装在电机上时. 总要与电机转子或定子产生一定距离大小的气隙( 一般情况气隙距离 为 . 5 -0 . 8 m m ) ， 以便在其产生磁场进行工作 由 于这种气隙的存在， 则必然在气隙两侧永磁体的 表面七 产生 磁极， 这种磁极在磁体内 部产生一 退磁场， 其方 一 向与原来磁化时的外磁场方向相反 而 夏 气隙越大， 退滋场越强因而永磁磁钢实 际上并不是处在外磁场为 零的状态. 也即B : 点 而是处 在退蕊场作用下进行工作 由于 退滋场方向是r , 原来滋化的外磁场方向相反， 故水磁滋钊实行土是 工作在退滋曲线的某一点上因而希望水磁磁钢在去磁场作用下仍能保持高的磁感应强度就要求 矫顽力I I I、 要大一 般情况下永磁汽车、 摩托车电机中所采用的永磁铁氧体瓦形磁钢矫顽力H . 2 2 0 - 2 8 6 k A / m( 2 8 0 0 -3 6 0 0 0 e ) , 矫顽力越大表示抵杭去磁场作用的能力 越大。

为了简单说明永磁磁钢性能尺寸对电机中工作点的变化， 我们可以根据磁钢退磁曲线图2 来 加以说明: 我们知道磁钢所提供的磁通量4 =B X S , A点为磁钢空载运行点， c点为磁钢负载运行 点, B点为磁钢最大的磁能积点， 5为磁钢工作面积， 相对磁瓦来说为内弧面工作面大小 电机负载 运行后会产生电压降， 我们希望A C之间距离越短越好， 或者说A C直线面接近水平线越好， 这样 空载、 负 载之间气隙磁通量不会变化太大， 空载、 负 载运行时电压降不会产生太大变化 要使压降减 小 可以增加磁瓦厚度， 厚度增加以后对应矫顽力的磁动势F 增加， F =矫顽力x 厚度. 也可以提高 产品矫顽力. 使F直接增加 磁钢剩余磁密B , 是一个非常重要指标. 公式}P = B X S中要提高气隙磁通 首先必须保证B要 一飞 1 9 一 提高滋通 可以增大磁钢作用面积 如加高磁瓦高度， 但增加磁瓦高度势必加大电机尺寸 矫顽力也 是一个重要指标， 特别是H * 磁感应矫顽力 而最大磁能积( B H ) . : 是综合评价磁钢性能的参数 我 们希望电机工作点越接近〔 B H猛盖 越好， 这样磁钢的能量利用最充分。

之 永磁铁氛体磁瓦在汽车电机靡托车电机中应用要求 因国内汽车、 摩托车工业的快速发展， 预计2 年我国汽车产量将达到2 00万辆， 一辆汽车有 五、 六十只电机， 铁氧体磁瓦大致应用在三大类电机: 1 、 汽车起动电机， 2 、 汽车雨刮器、 门窗、 冷风 机 牵引电机、 A BS 电机、 天线电机等， 3 、 常规小电机中国的摩托车产量居世界首位. 产量达几千 万辆， 一辆摩托车中. 按铁轼体磁瓦性能主要应用于两类电机: 么摩托车起动电 机; 2 、 康托车磁电 机下表所列为各种电 机所使用的水磁铁氧体磁瓦性能参数要求: 序号 {电 机 名 称 永 傲 铁 权 体 磁 瓦 性 能 要 求1 ， 二 二 氏〔 T)凡、 ( k A /m )氏 ( k A / m ) ‘B H ， 一 ‘ k ， / ， ”{ 水 月 坪 ， 1 汽车起动电机 3 8 0 士1 0 2 日 士1 2 1{ ， 4 0 士 ‘ 2 : ， 5 士 土 6 { n M 3 ; H 一 1 2 汽车雨刮、 门窗等电机 4 0 0 土1 0 2 6 8 士1 22 了 召 士 1 2 3 0 · 3 士 1 · 6!D M 3 3 H 3」 汽 车 常 规 小 电 机 4 1 0 士1 0 1{2 3 4 土 ‘ 2 2 4 0 士1 2 】DM4 3 4 康托车起动电机 3 9 0 士1 02 7 5 士1 2 3 1 2 士1 22 7 0 士 1 . 6lr 】M3 4 H 口 {卑 托车 磁电 机 4 0 0 士1 02 5 2 士1 2 2 6 8 士1 2 ， 28·土 “6{D M 3 3H ( 1)电机输出 功率与转速关系 AJ刀. 今 P 能 图1图2图3 ( 助 电机扭矩二中磁通义1 漆包线电流 招) 遨瓦 剩余磁密提高， 电 机扭矩上升， 输出功率略有上升。

磁瓦矫顽力在大于漆包线匝数与 兹包线的乘积情况下， 提高矫顽力， 电 机扭矩略有下降， 电机转速略有上升 (4) 磁瓦厚度在5 o m以下， 电机扭矩、 转速、 功率随厚度下降而下降 磁瓦厚度在7 m 以上， 电机扭矩、 功率随厚度上升略有上升 〔 ”磁瓦 厚度 越薄对H 、 、 践.相对要 求越高， 以 保 证磁瓦 性能 稳定 性， 电 机输出 功率， 电 压的 稳 定性 特别是高玫J在抗老化和抗低温方面特别有效 3 结论 ( 1)随着国内铁氧体磁瓦性能的不断提高， 完全有能力生产汽车电机所用不同档次性能要求 的铁氧体瓦形磁钢 〔 2) 汽车、 摩托车电 机要求具备高氏、 高H o b 、 Hc， 、 高阳H ) ~， 以适应不同环境下保证电机性能 良好与稳定 ( 3 ) 磁瓦的磁通量是评价磁瓦性能的一个重要指标， 在相同工作面积情况下， 产品越薄， 要求 性能越高， 特别是矫顽力要求越高 ( 4 〕 汽车、 摩托车电机所用的磁瓦性能一致性都特别强调. 这就要求生产磁瓦厂家在生产管 理、 生产规模、 生产工艺上具有相当的水平 一1 2 0 一 。