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浅析电机与磁钢的关系

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点击次数:  更新时间:2017-05-02 09:18:49  【打印此页】  【关闭

        磁钢其实是个含义很广的玩意,简单说来就是永磁体,传统叫吸铁石,当然磁钢的磁性相对较弱。


        工业革命以后经过法拉第、麦克斯、韦洛伦兹等人研究,电磁转换成了引领时代发展的动力。那么这个时候的电磁学理论是有了,但受制于永磁体的工艺和材料问题,直流电机的体积就成了一个无法突破的瓶颈。


        9.18那年不单是日本人进了东北,日本人在冶金方面也取得了突破:三岛 德七突破性的发现铝镍钴配比得当可以获得很好的磁性,而且磁钢可以造高温(600 度环境)下 不退磁,也为后期强力磁钢的发展提供了契机,而由此带来了直流电机小型化的一个飞跃发展, 当然随着人类的需求磁钢很快又跟上需求的节奏,于是电动车电机使用的钕铁硼稀土磁钢在70年代初问世,并于1983年定型钕铁硼配方标准一直延续至今霸占磁王的宝座,而且不巧的也是 日本人再次获此殊荣。


        磁钢的优点自不必说,钕铁硼的磁性在所有磁材料里最具有性价比,可以靠很小的体积释放较大的磁能积,这也是电动车电机在十年内可以大规模普及的原因;但怕高温怕腐蚀的缺点也很明显, 所以什么样的磁钢才是好磁钢,从这其工艺流程中也可以看得出来: 配料→熔炼制锭/甩带→制粉→压型→烧结回火→磁性检测→磨加工→销切加工→电镀→成品。


        俗话说再好的厨子用劣等的食材也做不出上等的宴席,磁钢也是一样,材质决定了产品的性能, 所谓磁钢耐温与否,首先取决于它的材质,然后才是它的体积。钕铁硼磁钢在电动车这块使用的 只有 N,M,H,SH 四种标号的材料,性能也是由低到高,其中 N 料由于耐温太低只有 80 度,基本 只能在转把上起起作用;M 料耐温 100 度,成了电动车电机的首选;H 料耐温 120 度,适用于 比较大功率的电机;至于耐温 150 度的 SH 料,从 11 年磁钢大涨价以后基本就消失在电动车行 业里了。


        那么同牌号的磁钢有没有区别呢?人有三六九等,肉分五花三层,同牌号的产品也有区别。 首先就是一致性。一台电机里面磁钢动辄就是 40+的数量,磁钢厂能够将其稳定在一定范围值内 才能够形成均匀的磁场,这样的电机才会具有高效率,否则就会陷入:磁场不均匀-功耗大-发热 温升-磁钢退磁-近一步不均匀-功耗再加大-继续温升的恶性循环。


        其次就是含镝量的问题。镝在磁钢中起得作用就像味精,加的量不多但有决定性意义:耐温。这 里面所谓耐温指的是磁钢在轮毂环境下在测试温度下 2 小时内退磁不得超过规定数值,一般这 个数值规定是不超过 3%,而这种退磁是不可逆的,同牌号的材料在含镝量上面不同,那退磁系 数可就差的多了,偏巧这玩意现在的价格将近 700 万/吨,于是各家磁钢厂为了降低成本,基本 都在含镝量身上打主意,这也就是很多人的电机在骑行几年后感觉越来越慢,耗电越来越大的主要原因。



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