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常用永磁材料在永磁直流无刷电机中的应用

发布时间: 2020-11-18 07:40

  它们的性能是递增的,价格同样如此,这就决定了它们各自的应用。注塑永磁材料可分为注塑铁氧体和注塑钕铁硼,其黏结体有尼龙6、12和PPS,尼龙比PPS略便宜,但它的磁件表面光洁程度、强度、耐温都比PPS的差。它们的共同特点是可以和各种零件或轴一起注塑,以保证产品的质量。注塑铁氧体磁体又分各向同性(等方向性)与各向异性(异方向性),各向同性的磁能积较低,在12kJ/m3左右,各向异性的磁能积在16.8kJ/m3左右。主要用于量大面广的产品,如无刷直流风机等。注塑钕铁硼的最高磁能积在48km3左右,高的可达52kJ/m3,但价格较高。目前,注塑钕铁硼的应用可替代一些低磁能积的黏结钕铁硼磁体,例如带轴注塑的转子。

  黏结钕铁硼是在高性能产品中应用最为广泛的,性能和价格介于烧结钕铁硼和铁氧体两者之间,而且它属于各向同性,适合各种多极充磁方式。它的缺点是耐温较差,最高为150℃,这也就决定它只适用于小型电机。

  烧结钕铁硼因其较高的性能而得以广泛应用,但目前主要用于直流无刷电机和交流何服电机,且以瓦形为主。因为目前的烧结钕铁硼均以单向取向为主,即磁体只能一个方向充磁,故无法做成磁环进行2极以上的充磁。现已开发的辐向取向烧结钕铁硼,但辐向产品的模具较为复杂,成本稍高。辐向取向烧结钕铁硼磁环首先将在直流无刷电机和交流伺服电机中得到应用。采用辐向取向,其充磁后的波形接近矩形波,而非马鞍形。

  目前,注塑和粘结钕铁硼可以进行磁环多极充磁。磁环多极充磁可分为磁环的外充和磁环的内充。磁环的外充即在磁环的外表面充有磁极,一般用于内转子电机;磁环的内充即在磁环的内表面充有磁极,一般用于外转子电机。

  多极电机采用铁氧体或烧结钕铁硼时常以多片磁片拼装方式形成多极转子。目前,烧结铁氧体磁环多极充磁已可实现。

  讲师介绍: 黄尚庆。资深电子设计工程师,从事无刷电机驱动设计,无人机电调方案开发,具有多年电机驱动电路及软件

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