永磁材料及磁路基礎資料教學內容

永磁材料及磁路基礎資料（2）永磁材料的發(fā)展20世紀30年代：鋁鎳鈷永磁出現(xiàn)最大磁能積達85kj/m3（10.7MG?Oe）20世紀50年代：鐵氧體永磁出現(xiàn)最大磁能積達40kj/m3（4.1MG?Oe）20世紀60~80年代：稀土永磁出現(xiàn)最大磁能積達431.3kj/m3（54.2MG?Oe）（3）稀土永磁材料的發(fā)展第一代稀土永磁：1:5型釤鈷永磁（RCo5）

1967年美國K.J.Strnat教授發(fā)現(xiàn)最大磁能積達199kj/m3（

25MG?Oe）第二代稀土永磁：2:17型釤鈷永磁（R2Co17）

1973年出現(xiàn)最大磁能積達258.6kj/m3（

32.5MG?Oe）第三代稀土永磁：釹鐵硼永磁（NdFeB)1983年日本住友公司和美國通用汽車公司發(fā)現(xiàn)最大磁能積達431.3kj/m3

（54.2MG?Oe）（4）稀土永磁材料的分類按成型方法：燒結稀土永磁粘結稀土永磁按元素組成：鈷基稀土永磁鐵基稀土永磁（5）鐵磁材料的磁化過程物質的磁化是由于其內部的分子電流轉向后合成磁矩不等于零所致。起始磁化曲線磁化過程磁滯回線（6）稀土永磁材料的退磁曲線第二象限的一段直線磁化強度M表示物質的磁化程度。（7）稀土永磁材料的特性剩余磁感應強度Br矯頑力Hc內稟矯頑力Hci最大磁能積（B?H）max溫度系數(shù)不可逆損失（8）剩余磁感應強度Br飽和時，去掉外磁場時的磁感應強度Br愈大愈好（9）矯頑力Hc飽和時，當磁感應強度降到零時所需要的反向磁場強度代表抗外磁場干擾的能力Hc愈大，磁體在磁化方向的厚度可以愈?。?0）最大磁能積（B?H）max表示磁體向外磁路提供的磁場能量決定于三個因素：剩余磁感應強度Br矯頑力Hc形狀系數(shù)（B?H）max=Br?Hc/4（11）內稟矯頑力Hci飽和時，當剩余磁化強度Mr降到零時所需要的反向磁場強度決定磁體的溫度穩(wěn)定性代表抗外磁場干擾的能力內稟矯頑力Hci的物理意義退磁曲線上任一點的磁能積——向外磁路提供的磁場能量內稟退磁曲線上任一點的磁能積——內部儲藏的磁場能量外磁場為Hc時，B=0，磁體不向外提供能量，但磁體本身仍有能量外磁場為Hci時，M=0，磁體被退磁，磁體完全無能量Hci真正代表磁體擁有磁場能量和抗外磁場的能力（12）溫度系數(shù)類別：剩磁感應強度溫度系數(shù)Br矯頑力溫度系數(shù)

Hc內稟矯頑力溫度系數(shù)

Hci定義：溫度變化1°C時，性能可逆變化的百分比（13）不可逆損失類別：剩磁感應強度不可逆損失矯頑力不可逆損失內稟矯頑力不可逆損失定義：從室溫開始，經(jīng)加熱（或冷卻）再回到室溫時磁性能變化的百分比影響溫度系數(shù)和不可逆損失的因素材料成分成型方法溫度變化范圍（14）燒結鈷基（稀土鈷）、燒結鐵基（釹鐵硼）永磁體退磁曲線隨溫度變化Br=0.03~0.05%/°CHci=0.2~0.4%/°C溫度穩(wěn)定性稍好燒結鈷基永磁體退磁曲線隨溫度變化燒結鐵基永磁體退磁曲線隨溫度變化Br=0.08~0.13%/°CHci=0.5~0.65%/°C溫度穩(wěn)定性較差（15）第一、第二代燒結鈷基稀土永磁的特點高的磁特性直線退磁特性耐高溫溫度穩(wěn)定性較好較脆，不能車、銑等機加工價格較貴（16）燒結鐵基稀土永磁的特點最高的磁特性直線退磁特性耐高溫性稍差溫度穩(wěn)定性稍差較脆，不能車、銑等機加工易氧化價格較低（18）粘結鐵基稀土NdFeB磁體永磁的特點工藝簡單，適合批量生產(chǎn)成本較低可機加工良好的熱和化學穩(wěn)定性成型尺寸精度高直線退磁特性較低的磁特性（19）粘結NdFeB磁體的磁特性及物理特性2、永磁磁路及永磁磁路的基本定律磁路：磁通所經(jīng)過的路徑各類電機的磁路基本一致永磁電機磁路的構成永磁體：磁勢源軟磁材料：導磁部件氣隙：能量轉換的主要空間（1）永磁磁路磁路第一定理

通過任一閉合曲面S的磁通量等于零（2）永磁磁路的基本定律永磁磁路的基本定律同電勵磁磁路的基本定律相同，包括：磁路第二定理

任一閉合磁路中，各段磁壓降的代數(shù)和總等于各段磁動勢的代數(shù)和。(3)磁路和電路的相似性和不同性磁路和電路的不同之處：有絕緣材料，沒有絕磁材料磁通路經(jīng)難以約束漏磁—修正磁路第一、第二定律磁路歐姆定律只適合線性鐵磁材料沒有磁斷路現(xiàn)象3、稀土永磁電機磁路的基本結構形式串聯(lián)磁路和并聯(lián)磁路徑向勵磁、切向勵磁和軸向勵磁拼塊式結構混合勵磁結構徑向勵磁的串聯(lián)磁路模型空載場磁力線徑向勵磁的串聯(lián)磁路切向勵磁的并