非晶合金应用现状

非晶合金经过几十年的研究,已经到了研发性能卓越、质量稳定,可大批量生产的新产品的阶段。通过简介非晶合金发展历史中3个商业化比较成功的公司—非晶体金属公司、安泰科技股份有限公司和液体金属科技股份公司研发新产品的艰难历程,以及非晶合金国内外当前的应用研究状况,说明非晶合金在作为软磁功能材料和薄、轻、小的3C产品结构材料方面具有很大发展潜力。

非晶合金在永磁同步电机的应用

基于非晶合金Metglas官网提供的Metglas2605SA1非晶合金材料的相关性能参数,利用Ansoft Maxwell分析定子铁心材料采用非晶合金Metglas2605SA1,且单频率激励下的永磁同步电动机的电磁性能与输出特性,同时分析了气隙及定子轭部磁密的空间分布,以及永磁电机存在的齿槽转矩问题,并与具有相同结构和控制参数的定子铁心采用硅钢D23-50永磁电机进行对比分析。仿真结果表明,采用定子铁心采用非晶合金永磁电机相比于硅钢D23-50永磁电机有以下优势:电机重量轻,铁耗相对于硅钢电机更小,效率比硅钢电机高2.41%,磁场响应能力强。但其齿槽转矩的数值高于硅钢电机。

非晶合金永磁电机的电磁振动噪声计算与分析

针对非晶合金用作电机铁芯材料会引起电机振动噪声性能变差的问题,对非晶永磁电机的电磁噪声与振动特性进行了研究。使用非晶合金材料Metglas2605SA1作为永磁电机的定子铁芯,采用电磁-机械-流体耦合的有限元计算方法,计算了非晶电机的电磁场分布、电磁力大小、电机定子部分的振动速度、振动加速度、振动位移变形以及电机周围的噪声分布,并对电机的振动特性进行了频谱分析。研究结果表明:径向电磁力是电机产生电磁振动的主要原因,非晶电机的振动变形和噪声水平都明显大于硅钢电机,非晶电机的噪声高出硅钢电机5dB。

非晶电机机械性能与电磁特性的数值分析

基于某公司提供的Metglas2605SA1非晶合金材料相关性能参数,利用商用软件Ansoft研究了非晶合金Metglas2605SA1作为电机定子铁心对电机电磁性能及输出特性的影响。分析了气隙及定子轭部磁密的时空分布,并与相同结构参数的硅钢D23_50电机进行了对比分析。结果表明,采用非晶合金Metglas2605SA1定子铁心的三相异步电机相比硅钢D23_50三相异步电机具有以下优势:电机总重量减少4.0%,总损耗降低16.8%,效率提高了1.8%,功率因数提高了0.015,起动性能得到了显著改善。