近年来,国内多极磁体技术有新的突破,已可代替磁瓦,既简化电机结构,又优化了电机性能。这种多极磁体可用来制作微型电机(几瓦至几百瓦)的转子或定子,应用十分广泛。
随着充磁技术的发展,多极磁体产品质量不断提高。多极磁体的充磁方法一般有以下几种:
(1)镶嵌法 一般将铝镍钴金属永磁N-S-N……均匀地嵌在非磁性圆柱体上,制成多极磁体。这种方法工艺复杂,成本高,小型化困难。
(2)拼凑法 把多块永磁体按S-N-S……均匀地直接粘结成环形多极磁体。缺点同镶嵌法类似。
(3)螺线管法 这是一种较好、有效的充磁方法,目前还大量采用。缺点是小型化困难。对直径小、极数多的磁环,如外径为φ14mm或φ16mm,要充24极就更不可能了。
工程上,线圈数一般选用5~30匝,导磁体一般选用工业纯铁,线圈电流一般几十至几百安培,磁路长度一般为几厘米或几十厘米。具体参数,应根据充磁设备、被充磁产品外形尺寸和磁极数合理选用,才能达到理想效果。
(4)磁力线轰击法 它是一种先进的充磁方法,适用于直径小、极数多的磁环的内外充磁。比如φ14mm或φ16mm磁环,充24极,也可对磁环进行2、4、6、8、10极等内外充磁,以及24极以上的充磁。用这种方法对φ135mm(外)×φ118mm(内)×35mm(高)的磁环,性能很好,可满足几百瓦直流同步电机的需求。
现介绍这种充磁方法的特点:
对永磁各向同性铁氧体为0.09~0.16T;磁表面利用率为95%~98%,有利于电机的平稳均匀运转;能满足几瓦~几百瓦直流电机的需求。
某公司利用磁力线轰击法方法生产的铁氧体永磁体材料性能如表1所示。
表1 铁氧体永磁体材料性能
磁环外径/mm
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磁环极数
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表面磁感应强度/T
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φ14
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24
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0.08±0.01
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φ16
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24
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0.09±0.01
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φ19
|
24
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0.09±0.01
|
φ22
|
24
|
0.09±0.01
|
φ26
|
24
|
0.11±0.01
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φ28
|
24
|
0.11±0.01
|
┆
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┆
|
┆
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φ135
|
24
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0.11±0.16
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以上是采用永磁铁氧体同性材料生产的,其磁能积(BH)max=8~9.6T·A/m。如果采用各向异性材料,性能可提高5%~15%;采用稀土材料,磁性能则更佳。