浅谈减轻永磁材料涡流损耗的方法

浅谈减轻永磁材料涡流损耗的方法

引用

新浪网

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https://k.sina.com.cn/article_7855102659_1d4335ac300101145s.html

钐钴（SmCo）和钕铁硼（NdFeB）永磁材料在交变电场中会产生较大的涡流损耗，这不仅会导致磁体发热，还可能引发热退磁现象。本文将从电机设计和磁体材料两个角度探讨降低涡流损耗的有效方法。

钐钴（SmCo）和钕铁硼（NdFeB）永磁材料的电阻较低，在交变电场中会产生较大的涡流。涡流效应伴随热效应，使磁体发热，当温度过高时，磁体会发生热退磁现象。

钐钴

钕铁硼

涡流损耗的大小受磁场变化方式、导体运动、几何形状、磁导率和电导率等因素影响。在旋转机械中，转速越高、磁导率越高、电阻率越低，则涡流损耗越大。在电动汽车和电梯等应用中，永磁电机通常由逆变器控制，由于存在载波频率的高次谐波，这会进一步增加涡流损耗，导致热退磁。

降低涡流损耗的方法

电机设计角度：

1. 环绕磁体的屏蔽柱;

屏蔽柱

2. 分割磁体;

磁体

3. 侧面隔离磁体;

隔离磁体

这些方法通过改变磁体的结构来减少涡流效应。

磁体材料角度：

降低涡流损耗的一种有效方法是采用粘结磁体。粘结剂使粘结磁体的电阻率显著高于烧结磁体（高出10²~10⁴倍）。然而，粘结磁体的功率和最高使用温度有限。因此，提高烧结磁体的电阻率是更直接的方法。

提高烧结磁体电阻率的方法:

1. 添加高电阻率的粉体（如Al₂O₃）;

Al₂O₃

2. 涂覆SiO₂涂层;

SiO₂

尽管这些方法能提高电阻率，但也会影响磁性能。因此，在研发过程中，需要在电阻率和磁性能之间找到平衡。

通过优化磁体设计和选择合适材料，可以有效降低涡流损耗，提升电机性能和可靠性。