磁性材料具有磁有序的強(qiáng)磁性物質(zhì),廣義還包括可應(yīng)用其磁性和磁效應(yīng)的弱磁性及反鐵磁性物質(zhì)。磁性是物質(zhì)的一種基本屬性。物質(zhì)按照其內(nèi)部結(jié)構(gòu)及其在外磁場(chǎng)中的性狀可分為抗磁性、順磁性、鐵磁性、反鐵磁性和亞鐵磁性物質(zhì)。
鐵磁性和亞鐵磁性物質(zhì)為強(qiáng)磁性物質(zhì),抗磁性和順磁性物質(zhì)為弱磁性物質(zhì)。磁性材料按性質(zhì)分為金屬和非金屬兩類,前者主要有電工鋼、鎳基合金和稀土合金等,后者主要是鐵氧體材料。按使用又分為軟磁材料、永磁材料和功能磁性材料。功能磁性材料主要有磁致伸縮材料、磁記錄材料、磁電阻材料、磁泡材料、磁光材料,旋磁材料以及磁性薄膜材料等,反映磁性材料基本磁性能的有磁化曲線、磁滯回線和磁損耗等。
永磁材料有合金、鐵氧體和金屬間化合物三類。
①合金類:包括鑄造、燒結(jié)和可加工合金。
鑄造合金的主要品種有:AlNi(Co)、FeCr(Co)、FeCrMo、FeAlC、FeCo(V)(W);燒結(jié)合金有:Re-Co(Re代表稀土元素)、Re-Fe以及AlNi(Co)、FeCrCo等;可加工合金有:FeCrCo、PtCo、MnAlC、CuNiFe和AlMnAg等,后兩種中BHC較低者亦稱半永磁材料。
②鐵氧體類:主要成分為MO·6Fe2O3,M代表Ba、Sr、Pb或SrCa、LaCa等復(fù)合組分。
③金屬間化合物類:主要以MnBi為代表。
永磁同步電機(jī)可以將電機(jī)整體地安裝在輪軸上,形成整體直驅(qū)系統(tǒng),即一個(gè)輪軸就是一個(gè)驅(qū)動(dòng)單元,省去了一個(gè)齒輪箱。永磁同步電機(jī)的特點(diǎn)主要有以下幾種:
(1)PMSM本身的功率效率高以及功率因數(shù)高;
(2)PMSM發(fā)熱小,因此電機(jī)冷卻系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、噪聲小;
(3)系統(tǒng)采用全封閉結(jié)構(gòu),無傳動(dòng)齒輪磨損、無傳動(dòng)齒輪噪聲,免潤(rùn)滑油、免維護(hù);
(4)PMSM允許的過載電流大,可靠性顯著提高;
(5)整個(gè)傳動(dòng)系統(tǒng)重量輕,簧下重量也比傳統(tǒng)的輪軸傳動(dòng)的輕,單位重量的功率大;
(6)由于沒有齒輪箱,可對(duì)轉(zhuǎn)向架系統(tǒng)隨意設(shè)計(jì):如柔式轉(zhuǎn)向架、單軸轉(zhuǎn)向架,使列車動(dòng)力性能大大提高。
1.釹鐵硼磁鐵它是目前發(fā)現(xiàn)商品化性能的磁鐵,被人們稱為磁王,擁有的磁性能其磁能積(BHmax)高過鐵氧體(Ferrite)10倍以上。其本身的機(jī)械加工性能亦相當(dāng)之好。工作溫度可達(dá)200攝氏度。而且其質(zhì)地堅(jiān)硬,性能穩(wěn)定,有很好的性價(jià)比,故其應(yīng)用極其廣泛。但因?yàn)槠浠瘜W(xué)活性很強(qiáng),所以必須對(duì)其表面凃?qū)犹幚怼?如鍍Zn,Ni,電泳、鈍化等)。
2.鐵氧體磁鐵它主要原料包括BaFe12O19和SrFe12O19。通過陶瓷工藝法制造而成,質(zhì)地比較硬,屬脆性材料,由于鐵氧體磁鐵有很好的耐溫性、價(jià)格低廉、性能適中,已成為應(yīng)用為廣泛的永磁體。
3.鋁鎳鈷磁鐵是由鋁、鎳、鈷、鐵和其它微量金屬元素構(gòu)成的一種合金。鑄造工藝可以加工生產(chǎn)成不同的尺寸和形狀,可加工性很好。鑄造鋁鎳鈷永磁有著可逆溫度系數(shù),工作溫度可高達(dá)600攝氏度以上。鋁鎳鈷永磁產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于各種儀器儀表和其他應(yīng)用領(lǐng)域。