新型高速永磁無刷直流電機的非晶態軟磁材料定子

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新型高速永磁無刷直流電機的非晶態軟磁材料定子

研究了永磁無刷直流電機的非晶態磁環生產技術。磁環由金屬玻璃2605和非晶帶SA1制成，首先采用激光技術從特定的外部和內部直徑進行環切；然后將這些環疊加起來形成所需高度的磁環，通過按壓使之結合并進行熱處理；最后在磁環涂覆環氧樹脂以避免各環之間分層，由此產生的磁環可以用作高速電機的定子，如果額定功率為1kW，則旋轉速度可高達70000r/min。對使用非晶態磁環的電機進行性能測試的結果表明，電機具有令人滿意的機械特性和機械效率；定子使用非晶態磁環材料，其能量損失不超過7W，低于使用硅鋼材料作為定子的傳統電機。盡管如此，鐵基納米類型合金由于高脆性和成型尺寸的限制，在高速電機應用中存在缺陷。研究了合金在高速永磁無刷直流電機定子上的應用技術。環形的磁芯內徑為26mm，外徑為33mm，高為20mm，氬氣條件下在643K和623K溫度下熱處理1h。一個磁環在有縱向磁場強度1000A/m的環境下進行熱處理，另一個磁環在沒有磁場的環境下進行熱處理。利用50Hz德國瑪格力磁電有限公司C-100測量這兩個磁芯的磁特性，兩個磁環的磁感應強度分別達到1.35T和1.1T，能量損失情況見表1。

在相同條件下，鐵材料定子的磁環電機能量損失在5～8W/kg之間，因此高速永磁無刷直流電機的定子使用非晶態軟磁材料可以有助于減少降低額外添加冷卻系統的需求。

表1　磁環電機能量損失測試結果　W·kg-1

刊名：IEEE Transactions on Magnetics（英）

刊期：2013年第4期

作者：Roman Kolano et al

編譯：于立嬌