基于新型稀土永磁材料的电机性能提升研究

稀土永磁材料作为一种重要先进功能材料,具有优异磁性能和广泛应用前景。在电机领域,应用稀土永磁材料不仅可以提高电机效率和性能,还能减小电机体积和重量,降低能源消耗。鉴于此,本文针对新型稀土永磁材料电机性能提升进行深入研究,系统分析稀土永磁材料磁性能对电机性能影响,系统为稀土永磁材料在电机领域应用给予全新思路。

高性能烧结NdFeB永磁材料市场发展与低成本技术途径

烧结NdFeB永磁材料以其优异的磁性能在各领域获得了广泛应用。首先概括了烧结NdFeB永磁材料的应用领域,然后简要介绍了材料的生产工艺流程。在此基础上,重点阐述了烧结NdFeB永磁材料高性能化和低成本化的重要技术途径——重稀土晶界扩散工艺,详细介绍了各类晶界扩散方法及其优缺点。最后展望了高性能烧结NdFeB永磁市场发展趋势。

考虑材料非线性特性的永磁电机电磁场动网格有限元快速计算

在电机电磁设计领域,采用有限元分析方法能够有效提升电机电磁设计的精度、效率和可靠性。然而,电机电磁场有限元建模需要充分考虑材料非线性特性以及转子运动特性,这使得电机电磁场有限元模型在保证计算精度和提高计算速度方面面临新的挑战。以一台36槽6极内置式永磁同步电机为例,结合一阶网格剖分单元构建其电磁场有限元计算模型;采用Dirichlet和周期边界条件降低求解维度,运用牛顿迭代法考虑非线性材料特性,并结合Moving Band动网格技术对转子运动进行精确建模;其中Moving Band动网格和周期边界条件的联合运用能够有效保证求解矩阵维度的恒定,有利于在不同转子位置处继承上一步求解的磁矢位,为牛顿迭代提供有效初始解,实现加快牛顿迭代速度。通过对比提出的快速算法和传统有限元算法所计算的结果,验证了算法的准确性和快速性。

重塑“粘结磁”的概念——各向异性稀土铁氮(钐铁氮钕铁氮)永磁材料产业化新进展

稀土—铁—氮永磁材料的化学通式为R_(x)Fe_(y)N_(z),R代表稀土元素。其中,各向异性稀土铁氮永磁材料包括两类化学成分和晶体结构都不相同的材料:(1)Nd(Fe,M)_(12)N_(x)或Pr(Fe,M)12N_(x),其中M=Ti、V、Mo等,具有ThMn_(12)型四方晶体结构,这类材料通称钕铁氮.

不同永磁材料下永磁同步电机电磁性能研究

永磁同步电机以其优异的性能成为电动汽车、风能与医疗设备等应用的首选,其发展趋势极其迅猛。文章以某永磁同步电机为例,应用maxwell软件对电机进行建模,并在此基础上对不同永磁材料的永磁同步电机在负载状态下的性能进行对比研究,以便为电机的设计提供有价值的参考。

永磁材料在火力发电设备中的作用与优势

为解决火力发电设备效率低、质量差的问题,本文尝试将永磁材料应用于火力发电设备之中。从永磁材料的作用及优势角度出发,建立永磁同步电机模型,采用有限元分析方法对不同材料性能的电机进行耦合处理。研究结果表明,使用弹性模量为200Gpa的定子铁,将钕铁硼材料烧结处理应用到电气设备的制作之中,能够发挥显著的作用。

2023年中国稀土永磁材料产业分析报告

一、前言2023年对于稀土永磁材料产业来说,是倍感煎熬的一年,纵观全年稀土永磁材料产业情况,可以总结为以下几点:1.原材料端供给大于需求;2.头部企业不断扩产;3.下游需求不及预期;4.中小企业努力降本增效。本报告将从我国稀土永磁材料产业发展历程、分类、产业原材料供给、终端需求、相关鼓励政策等几个方面展开分析。

变温条件下钐钴永磁材料损耗特性测量与定量分析

大功率永磁电机较高的工作温度会对转子永磁体的磁性能和损耗特性产生较大影响。本文通过自主研制的变温条件下永磁体交流损耗测试系统,对钐钴永磁体开展多磁通密度、宽频率、宽温度范围内的交流损耗测量实验,并基于测量数据在Bertotti损耗分离理论的基础上提出变温条件下交流损耗计算公式,对不同频率下交流损耗随温度升高的变化情况进行解释和验证。结果表明:钐钴永磁材料的磁滞损耗与温度呈正相关,而涡流损耗与温度呈负相关。且当交流磁场频率升高时,总损耗中涡流损耗占比增加而磁滞损耗占比下降,导致在不同频率交流磁场下总损耗随温度升高呈现出不同的变化趋势。研究结果可为实际工况下钐钴永磁电机的优化和设计提供重要参考。

稀土永磁材料基体与镀锌层结合力的研究

改善镀层与基体结合力的方法报道很多,多数通过优化前处理工艺来达到结合力要求。本文先采用硫酸盐镀锌工艺在永磁材料表面电镀一层底锌,然后采用钾盐镀锌工艺再电镀一层表锌。本方法得到的镀层结合力良好,满足了实际生产的要求。

稀土永磁同步电机的轻量化技术分析

阐述稀土永磁同步电机的优点,它是一种采用稀土永磁材料作为励磁的同步电机,具有无滑差、高效率、高功率因数等。探讨稀土永磁同步电机的拓扑结构设计和优化、稀土永磁同步电机机壳以及支撑架的结构优化。介绍稀土永磁同步电机集成化的特点。

少稀土组合磁极Halbach永磁同步电机性能和材料成本研究

稀土永磁同步电机性能优越,但稀土永磁材料价格昂贵导致电机成本增加。因此,提出了一种新型少稀土永磁同步电机,其永磁体采用组合磁极Halbach结构。分析了少稀土组合磁极永磁同步电机的结构特点,并在此基础上,提出了少稀土T型、HAT型和LREH型三种组合磁极Halbach永磁同步电机拓扑结构。从电机空载反电动势、空载齿槽转矩和额定负载电磁转矩等方面分析了三种拓扑结构少稀土永磁同步电机,并与稀土永磁同步电机进行对比分析。在等转矩条件下研究了钕铁硼和铁氧体两种永磁体厚度对少稀土组合磁极永磁同步电机材料成本的影响。对比分析了稀土永磁同步电机和三种少稀土永磁同步电机的材料成本。有限元仿真结果表明LREH型少稀土组合磁极Halbach永磁同步电机具有更好的转矩性能和更低的材料成本。

新型模块化永磁偏置磁轴承结构设计与磁场分析

针对永磁偏置磁轴承设计困难和加工繁琐的问题,设计了一种新型模块化永磁偏置磁轴承,通过等效磁路法对其进行磁路分析,采用ANSYS Maxwell对该磁轴承的气隙磁通密度及电流刚度进行仿真模拟,验证结构设计的合理性;同时,引入模块化设计思想,通过多个磁轴承模块的不同组合方式(并行组合使支承力叠加或以夹角方式组合构成合力)以满足对不同位移方式和多种支承力工况下的稳定磁悬浮支承。结果表明,当模块化永磁偏置磁轴承控制绕组中的电流达到最大值3 A时,单个模块支承力达到最大值(约500 N),可满足实际应用需求。

1∶12型稀土铁基永磁材料研究进展

作为下一代稀土永磁的候选材料,1:12型稀土铁基永磁合金(RFe_(12),R=Sm,Nd)具有高内禀磁性、优异的温度稳定性及较少的稀土含量,目前受到了广泛的关注。综述了1:12型稀土铁基永磁材料最新的研究进展,详细介绍了1:12相的晶体结构及多原子取代体系的内禀磁性及技术磁性,总结了不同类型的1:12型稀土铁基永磁材料研制的技术特点及成果,并提出了后续研究中需解决的关键问题及研究方向。

耐200℃高温永磁同步电机设计

航空、航天等领域和大型锅炉、深井勘探等高温环境对电机的耐高温性要求较高。由于霍尔传感器、光电传感器等位置反馈元件在高温下采集信号不稳定,以28 V、10000 r·min^(-1)的电机为例,采用新工艺提高电机主要发热元件电枢的耐高温性能,以耐高温旋转变压器作为位置反馈传感器,从而解决霍尔传感器高温不稳定的问题,并将电机的长时间工作温度提高到200℃。在常温条件下使用负载电机进行标定,在高温环境下使用2台耐高温电机进行对拖测试,通过电流和电机反电动势波形间接测试设计的耐高温电机的性能。

2∶17型钐钴永磁材料的相变机制研究新进展

第二代稀土永磁材料——2∶17型钐钴是高温磁性最强的永磁材料,在轨道交通、航空航天和石油化工等领域有重要应用。然而,第三代稀土永磁材料钕铁硼的问世转移了永磁领域的基础研究方向,导致对2∶17型钐钴基本问题的理解远不如对钕铁硼深入和透彻,其产业发展滞后。其中,关于2∶17型钐钴永磁材料的相分解机制长期存有争议,导致高性能磁体的研发高度依赖于繁冗的工艺摸索。近年来,随着原位高能同步辐射X射线衍射和球差矫正透射电子显微镜等先进表征技术在2∶17型钐钴永磁材料研究中的应用,其从过饱和固溶体分解为多相共存纳米胞状组织的过程得以清晰揭示,澄清了上述争议。本文简要概述了这方面基础研究的新进展,主要包括基于缺陷形成和分解过程所明确的混合型固态相变机制、残余缺陷与磁性能的关系、基于缺陷控制的高性能材料制备新技术等内容。希望通过对基础问题的新认识,进一步挖掘2∶17型钐钴永磁材料的性能潜力,以推动下游应用领域的发展。

铝镍钴永磁材料高温Q点稳定性研究

运用高温磁测系统对航空航天及通信用永磁材料在28～160℃高温范围进行了高温Q点稳定性试验研究。结果表明,在28～160℃范围内,随着温度的升高,铝镍钴永磁合金的磁能积、剩磁和矫顽力都有所下降的同时,LNGT32剩磁损失(a=hT(℃))大于LNGT64的剩磁损失(a=hT(℃)),而LNGT32高温Q点(tanθ=Bd/Hd)的稳定性小于LNGT64永磁材料的高温Q点(tanθ=Bd/Hd)的稳定性。

稀土永磁材料在电动汽车上的应用前景

作为稀土最大消费应用方向之一,稀土永磁材料在电动汽车领域的可替代性和应用前景备受瞩目。在国际形势愈加复杂多变的背景下,加之稀土原料价格的短期大幅波动,稀土减量和替代的话题引起社会各界广泛关注。作为稀土最大消费应用方向之一,稀土永磁材料在电动汽车领域的可替代性和应用前景备受瞩目。关注的核心在于无稀土驱动电机技术上是否可行、商业价值是否更高。

安徽 稀土永磁材料领军企业将落户合肥

新能源汽车的蓬勃发展,带动稀土永磁材料需求快速增长。12月4日,合肥市包河区投促中心消息,行业领军企业迈格钠磁动力股份有限公司将在包河区选址建设稀土永磁应用产业创新综合体-永磁创谷,新项目的落地将进一步完善新能源汽车产业布局。

永磁材料长期稳定性研究进展

永磁材料的长期稳定性对永磁应用器件的长期可靠使用是极为重要的。本文介绍了永磁材料长期稳定的理论模型的发展和在不同永磁材料中的应用,总结了温度、耐蚀性、镀层防护、永磁体的L/D因素等对烧结钐钴稀土永磁材料短期和长期稳定性的影响,讨论了烧结钕铁硼永磁材料的热稳定性、耐蚀性差的缺点,科技人员近年来所进行的研究和改善的途径,提出解决烧结钕铁硼永磁材料的长期稳定性应用应采取的途径。

放电等离子烧结新型NdFeB永磁材料研究

研究了采用放电等离子烧结技术制备新型NdFeB永磁材料。重点考察了工艺条件对磁体的磁特性、尺寸精度和密度的影响。利用B-H回线仪、扫描电镜和电子能谱对其磁特性、显微组织结构和成分进行了分析测试,同时考察了材料在电解液中的电化学特性及其氧化腐蚀特性。结果表明:与传统烧结NdFeB相比,这种新型NdFeB磁体的显微组织明显不同,其晶粒尺寸细小均匀,富钕相弥散分布;磁体的最佳磁特性为最大磁能积240kJ/m^3,矫顽力1260kA/m;密度达到7.58g/cm^3;尺寸精度为20μm;磁体同时具有良好的抗腐蚀性。