常用永磁材料在永磁直流無刷電機中的應用

2020-12-07 電子發燒友

常用永磁材料在永磁直流無刷電機中的應用

東昊電機 發表於 2020-05-13 09:13:40

注塑、黏結、燒結三種材料的製造方法、性能參數不同，有不同應用特點。

它們的性能是遞增的，價格同樣如此，這就決定了它們各自的應用。注塑永磁材料可分為注塑鐵氧體和注塑釹鐵硼，其黏結體有尼龍6、12和PPS，尼龍比PPS略便宜，但它的磁件表面光潔程度、強度、耐溫都比PPS的差。它們的共同特點是可以和各種零件或軸一起注塑，以保證產品的質量。注塑鐵氧體磁體又分各向同性(等方向性)與各向異性(異方向性)，各向同性的磁能積較低，在12kJ/m3左右，各向異性的磁能積在16.8kJ/m3左右。主要用於量大面廣的產品，如無刷直流風機等。注塑釹鐵硼的最高磁能積在48km3左右，高的可達52kJ/m3，但價格較高。目前，注塑釹鐵硼的應用可替代一些低磁能積的黏結釹鐵硼磁體，例如帶軸注塑的轉子。

黏結釹鐵硼是在高性能產品中應用最為廣泛的，性能和價格介於燒結釹鐵硼和鐵氧體兩者之間，而且它屬於各向同性，適合各種多極充磁方式。它的缺點是耐溫較差，最高為150℃，這也就決定它只適用於小型電機。

燒結釹鐵硼因其較高的性能而得以廣泛應用，但目前主要用於直流無刷電機和交流何服電機，且以瓦形為主。因為目前的燒結釹鐵硼均以單向取向為主，即磁體只能一個方向充磁，故無法做成磁環進行2極以上的充磁。現已開發的輻向取向燒結釹鐵硼，但輻向產品的模具較為複雜，成本稍高。輻向取向燒結釹鐵硼磁環首先將在直流無刷電機和交流伺服電機中得到應用。採用輻向取向，其充磁後的波形接近矩形波，而非馬鞍形。

目前，注塑和粘結釹鐵硼可以進行磁環多極充磁。磁環多極充磁可分為磁環的外充和磁環的內充。磁環的外充即在磁環的外表面充有磁極，一般用於內轉子電機；磁環的內充即在磁環的內表面充有磁極，一般用於外轉子電機。

多極電機採用鐵氧體或燒結釹鐵硼時常以多片磁片拼裝方式形成多極轉子。目前，燒結鐵氧體磁環多極充磁已可實現。

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