目前電機工業(yè)中應用的永磁材料主要是鋁鎳鈷、硬磁鐵氧體和稀土磁體三大類。

鋁鎳鈷是20世紀30年代研制成功的永磁材料，其主要特點是剩磁高、溫度系數(shù)低、居里溫度高、熱穩(wěn)定性好、抗氧化和耐腐蝕、加工性能較好。但其不足之處是矯頑力低，抗退磁能力差，并需要使用貴金屬鈷。因此隨著稀土磁體的出現(xiàn)，鋁鎳鈷在整個永磁材料中所占的比例越來越小，現(xiàn)在僅在高精度測速發(fā)電機等信號類微電機中仍會繼續(xù)使用，在直流無刷電機中基本不使用。

永磁材料：鐵氧體

鐵氧體永磁材料是20世紀50年代初研制成功的永磁材料。其最大特點是價格低廉、有高的矯頑力，但磁能積低，主要用于對電機體積重量要求不高，但關注低成本的電機中，常用于一些家用電機和玩具電機。鐵氧體磁鐵的優(yōu)點如下：

（1）鐵氧體磁鐵與釹鐵硼磁體相比，價格非常便宜，約為后者的1/10以下。

（2）使用溫度范圍寬，低于-40℃和超過200℃才發(fā)生退磁。這個溫度范圍對電機應用來說不存在問題。

（3）鐵氧體磁鐵的電阻率高。這意味著，磁鐵本身不存在任何由于渦流而引起的損耗問題。

（4）無腐蝕問題，無需表面處理。而釹鐵硼磁體中此問題很嚴重，必須進行表面防護處理。

（5）與釹鐵硼磁體相比，磁體容易被磁化，電機生產(chǎn)過程中磁體充磁和安裝容易操作，因為它們的磁性不是特別強。

使用鐵氧體磁鐵的缺點是:

（1）鐵氧體磁鐵的磁性較差，剩余磁通密度低(0.3~0.4T，釹鐵硼磁體達1.1~1.3T)，能積低(20~35kJ/m3，釹鐵硼磁體達250~350kJ/m3)。因此，表貼式磁體的氣隙磁通密度低。當采用內(nèi)置式結構時，要達到釹鐵硼磁體同樣氣隙磁通密度，鐵氧體材料用量更多，因此轉子更重。幸而，鐵氧體磁鐵密度較低，約為釹鐵硼磁體的2/3。

（2）剩余磁通密度隨溫度的變化比較大(-0.2%/℃)。

（3）由于鐵氧體磁鐵需要更厚，外轉子結構電機的氣隙直徑將要減小。

永磁材料：釹鐵硼

稀土磁體主要有第一代的釤鉆(1-5型)永磁材料SmCo5；第二代釤鉆(2-17型)永磁材料Sm2Co17；第三代的釹鐵硼( NdFeB)永磁材料。其中SmCo永磁體的磁能積在120～240kJ/m3之間，釹鐵硼系永磁體的磁能積在216~400kJ/m3之間。稀土永磁材料除了磁性能十分優(yōu)異而具有高的磁能積、高的矯頑力外，更為重要的特性是它的退磁曲線為直線，回復線與退磁曲線基本重合。這樣，電機的動態(tài)工作點就在這條直線上移動，有很寬的動態(tài)范圍，不容易去磁。良好的設計可充分利用永磁材料，降低電機的體積、重量。而且，磁體可以方便地充磁后再裝配，無需像鋁鎳鈷那樣充磁磁體在裝配前需要專門的磁短路保護，以防止磁體開路去磁，或需要先裝配后充磁。釤鈷稀土材料是20世紀60年代中期問世的，具有鋁鎳鈷一樣高的剩磁，比鐵氧體高的矯頑力，但是釤鈷稀土材料價格昂貴，力學性能差，僅局限于某些溫度穩(wěn)定性要求高、體積與重量有苛刻要求的特殊用途電機中。20世紀80年代初，稀土釹鐵硼永磁材料進入應用，盡管它有溫度系數(shù)大、居里點低、容易氧化生銹需要涂覆處理等缺點，但它具有特別優(yōu)異的磁性能，很高的磁能積、高的矯頑力、較高的剩余磁通密度。隨著其價格下降，與鋁鎳鈷相當，為稀土鈷類永磁的1/4～1/3，近年來發(fā)展迅速。釹鐵硼永磁電機應用范圍越來越廣泛。

永磁材料的退磁曲線

各種永磁材料的價格不斷降低，不同用途的電機可以采用不同的永磁材料，以達到合理的性能價格比。永磁材料性能的不斷提高和價格的不斷降低，有力地推動永磁直流無刷電機的發(fā)展。

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