永磁同步电机

永磁同步电机——永磁材料的发展及应用概况

一、永磁材料的分类

永磁材料是经外部磁场饱和充磁后，无需外部能量而能持续提供磁场的一种特殊材料，它是一种重要的磁性功能材料，也称为硬磁材料。通常永磁材料的矫顽力在skA / m以上。根据永磁材料制造工艺和组成成分的不同，可将常见的永磁材料分类如下：

二、永磁材料的发展历史

我国是世界上最早利用磁的国家，早在公元前2500年前后就已经有了关于天然磁石的知识。我国古代把磁铁矿石叫“慈石”，后逐渐演变为“磁石”，其主要成分为Fe3氏，是人类发现的最早永磁体，主要用于制造司南勺、指南车、指南针等。据《吕氏春秋》记载，我国在公元前1000年前后就已经有了指南针，战国时的《韩非子》中就提到用磁石制成的司南。图1一1为我国汉代的司南，由一把“勺子”和一个“地盘”组成，地盘是用青铜制成的，内圆外方，中心圆面磨得非常光滑，以保证勺子指示方向的准确性。中心圆外围依次排列八卦、天干、地支等共计24个方位。勺子是用整块的天然磁铁磨成的，勺头底部是半球面，非常光滑。使用时先把地盘放平，再把司南放在地盘中间，用手拨动勺柄，使它转动，等到司南停下来，勺柄所指方向就是南方。春秋时期的《管子》 、汉初的《淮南子·览冥篇》 、东汉的《论衡》中都有关于磁石吸铁片的记述。到了宋代，人们发明了人工磁化的方法，并制造出具有更好指南性能的指向仪器―指南针。指南针所用的磁针是以钢针摩擦天然磁石而制成的。 《梦溪笔谈》最早记载了指南针的制造方法，《萍洲可谈》（约公元1119年）则已提到广州海船在天气阴晦时用指南针航海，这是世界航海史上使用指南针的最早记载。南宋文天祥在《扬子江》一诗中写道：“臣心一片磁针石，不指南方不肯休”，后来把他的诗集命名为《指南录》，可见当时磁针指南在我国已是常识了。在之后的漫长岁月里，人们发现了更多的磁现象。在国外，公元前600年前后，希腊哲学家泰勒斯看到人们用磁铁矿石吸引铁片的现象，将其解释为“万物皆有灵，磁吸铁，故磁有灵”，这是国外关于磁的最早记载。

1600年，英国物理学家和医师、曾任英国女王伊丽莎白一世御医的吉尔伯特对磁石进行了实验，发现磁石相互吸引和排斥，并对磁现象进行了研究，写了一本题为《磁石》的书，这是最早的关于永磁的系统论述。但是，在论及磁现象的本质时，吉尔伯特和泰勒斯一样，也认为物质中存在潜在灵魂的作用。 1820年，丹麦著名物理学家奥斯特通过实验发现了电流的磁效应，终于揭开了磁现象的物理本质。最早的永磁材料是磁铁矿，由于它的饱和磁化强度仅为Fe的25 %，长期以来未受重视。直到19世纪末20世纪初，人们才开始对永磁材料进行深人研究。随着科学技术的进步，出现了许多性能各异的永磁材料。