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千亿体育加厚磁钢对微电机的影响


?微电机的结构中少不了磁钢这一材料,它一般指的是铝镍钴合金(也就是AlNiCo),磁钢就是由这几种金属合成的,当然也有用铜、铌、钽用来合成制作超高硬度的永磁合金。


天孚微电机用到的是铁氧体磁钢,主要有钡和锶两种材料,铁氧体磁钢它是应用最为广泛一种材料,是一种具有不易退磁、不易腐蚀的永磁材料,它的最高工作温度可达250℃左右,这也是天孚微电机使用寿命长的原因之一。


tf微电机?


在磁钢最大磁能积,矫顽力一样的情况下,增加磁钢的厚度,对微电机的性能会有什么影响呢?


增加磁钢的厚度,大家知道磁路和电路相似,磁钢和电源的可以类比的,如果只增加厚度的话,剩磁对应的磁通是不变的,但是内磁阻会变大,外磁路磁阻不变时,外磁路的磁通就会变大,因为电源有两种等效,一种是电流源并联电阻,一种是电压源串联电阻。磁铁剩磁不变,磁化方向的截面积不变,相当于电流源不变,但是内阻增大了。

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铁氧磁体?


退磁问题:微电机磁铁对应磁动势增大,内磁阻增大,在相同的退磁下,磁通就小,抗退磁能力就强,弱磁性能和退磁一样,弱磁困难,还有就是D轴磁阻大,Ld小,弱磁困难,反电势增大,转矩系数就大,铜耗就降低,也增加了成本;


齿槽转矩:气息磁密波形不变的情况下,磁能对角度的导数加大,齿槽转矩增大;


反电势波形:一般来说齿部磁密饱和含三次谐波,反电势波形变平,转矩波动加大。


钕铁硼磁钢的磁导率与空气接近,微电机的主磁通一定是要“流过”永磁体,那么磁路上的永磁体越厚则磁阻越大->电枢电感就要变小;


磁钢的工作点会因为电枢反应和磁路磁阻降低,提高厚度可以让工作点上移,获得更高的气隙磁密。


磁密高了空载的涡流损耗这些也会增加一点,厚一点的磁钢也能抵抗去磁作用,电枢的电感降低了,那么定子电流的磁场也会减弱,内置式的永磁电机如果磁钢厚一些,那么凸极率也会提升,永磁微型电机磁钢由薄到厚,存在一个局部最优点,薄了气隙磁场弱,容易退磁,厚了则电感太小,不容易控制,通常有一定厚度就够了,一直加厚也是能用的,只不过没有更多的优势还增加了巨额成本。


微电机机壳


从天孚微电机实际测试数据来看:


磁钢厚度增加,低速和高速的性能都有所增加。


定子铁芯厚度=转子铁芯厚度=磁钢厚度方案


定子铁芯厚度=转子铁芯厚度-5mm=磁钢厚度-5mm


定子铁芯和转子铁芯厚度相同


转子铁芯比定子铁芯厚度增加5mm,其它测试条件都不变,测的电机低速和高速转矩都有所增加。


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直观来说是微电机性能提高了。主要是由于磁场强度提高,使微电机用更小的电流就能提供所需的扭矩,电流小了,铜损低了,效率自然就高了。

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