同步电机 之铝镍钻永磁材料

    铝镍钻（AINICo）永磁是20世纪30年代研制成功的。当时，它的磁性能最好．温度系数又小，因而在永磁电机中应用得最多、最广。 60年代以后，随着铁氧体水磁和稀土永磁的相继间世，铝镍钻永磁在电机中的应用逐步被取代，所占比例呈下降趋势按加工工艺的不同，铝镍钻永磁分铸造型和粉末烧结型两种。铸造型的磁性能较高。粉末烧结型的工艺简单，可直接压制成所需形状。在永磁电机中常用的是铸造型。铝镍钻水磁的显著特点是温度系数小，a．仅为一。 02写Kl左右，因此，随着温度的改变磁性能变化很小，目前仍被广泛应用于仪器仪表类要求温度稳定性高的永磁电机中。这种材料的剩余磁感应强度较高，最高可达1 35T，但是它的矫顽力很低，通常小于1 60kA / m 。它的退磁曲线呈非线性变化，如图26所示〔图中虚线为等磁能积曲线）。由于铝镍钻永磁的回复线与退磁曲线并不重合，在磁路设计制造时要注意它的特殊性，由它构成的磁路必须事先对永磁体进行稳磁处理，即事先人工预加可能发生的最大去磁效应，人为地决定回复线的起始点尸的位置，使永磁电机在规定或预期的运行状态下，回复线的起始点不再下降。铝镍钻永磁电机一旦拆卸、维修之后再重新组装时，还必须进行再次整体饱和充磁和稳磁处理，否则永磁体工作点将下降，磁性能大大下降．为此铝镍钻永磁电机的磁极上通常都有极靴且备有再充磁绕组，使其可以再次充磁来恢复应有的磁能。

依据铝镍钻永磁材料矫顽力低的特点，在使用过程中，严格禁止它与任何铁器接触，以免造成局部的不可逆退磁或磁通分布的畸变。另外，为了加强它的抗去磁能力，铝镍钻永磁磁极往往设计成长柱体或长棒形。铝镍钻永磁硬而脆，可加工性能较差，仅能进行少量磨削或电火花加工，因此加工成特殊形状比较困难。表21列出了我国常用铝镍钻永磁材料的牌号及主要磁性能，表22列出部分牌号的物理和力学性能，供选用时参考。1971年研制成功的铁铬钻（FeCrCo）永磁是与铝镍钻永磁的磁性能相近而具有可加工优点的可塑性变形永磁材料，其典型磁性能见表2一3．它的突出优点是具有韧性，可以热加工，也可以进行切削等机械加工，可以铸造、粉末冶金，也可以轧带或拉丝，而且加工后磁性能并不变化。但价格较贵。它可以制成特殊形状的。

铁氧体永磁材料

铁氧体永磁材料属于非金属永磁材料，在电机中常用的有两种，钡铁氧体（BaO · 6Fe 。（）。）和银铁氧体（SrO · Fe : ( ) ,）。它们的磁性能相差不多，而铭铁氧体的H值略高于钡铁氧体，更适于在电机中使用。铁氧体永磁的突出优点：价格低廉，不含稀土元素、钻、镍等贵金属；制造工艺也漱为简单；矫顽力较大，H为128 ? 3 20kA / m，抗去磁能力较强；密度小，只有4一5 . 29 / c m3，质量较轻；退磁曲线接近于直线，或者说退磁曲线的很大一部分接近直线（见图27 )，回复线基本上与退磁曲线的直线部分重合，可以不需要象铝镍钻永磁那进行稳磁处理，因而在电机中应用最为广泛，是目前电机中用量最大的水磁材料。铁氧体永磁的主要缺点：剩磁密度不高，B，仅为。 · 2一。 44T，最大磁能积（BH）、．x仅为64 ? 4okJ / m “ 。因而需要加大提供磁通的截面积，使电机体积增大；环境温度对磁性能的影响大，剩磁温度系数a , r为一（018一。 20 ) % K一’，矫顽力温度系数助「．为（04一。．6 ) % K，。必须指出，铁氧体水磁的价“为正值，其矫顽力随温度的升高而增大，随温度降低而减小，这与其他几种常用永磁材料不同。因此，铁氧体永磁在使用时要进行最低环境温度时最大去磁工作点的校核计算，以防止在低温时产生不可逆退磁。

另外，铁氧体永磁材料硬而脆，且不能进行电加工，仅能切片和进行少量磨加工．通常采用软质砂轮，最好选用R3碳化硅砂轮，并且磨削速度要适当，磨削中要用水充分冷却，这样既能加决磨削速度，又不致磨裂永磁体。表24示出了我国生产的铁氧体永磁材料的牌号及主要性能，供选用时参考。