稀土永磁電機(jī)防失磁技術(shù)探究

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1、稀土永磁電機(jī)防失磁技術(shù)唐任遠(yuǎn)國(guó)家稀土永磁電機(jī)工程技術(shù)研究中心目錄1低碳經(jīng)濟(jì)和信息化促進(jìn)稀土永磁電機(jī)大發(fā)展2我國(guó)稀土永磁超常發(fā)展3稀土永磁電機(jī)防失磁技術(shù)2靠電流產(chǎn)生稀土永磁產(chǎn)生效率低功率因數(shù)低可靠性低高效、高功率因數(shù)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、運(yùn)行可靠體積小、重量輕形狀和尺寸靈活多樣電機(jī)磁場(chǎng)反應(yīng)快，動(dòng)態(tài)性能好1低碳經(jīng)濟(jì)和信息化促進(jìn)稀土永磁電機(jī)大發(fā)展3稀土永磁電機(jī)與電力電子技術(shù)、現(xiàn)代控制技術(shù)等先進(jìn)技術(shù)相結(jié)合可以部分替代傳統(tǒng)的電勵(lì)磁電機(jī)可以實(shí)現(xiàn)電勵(lì)磁電機(jī)所難以達(dá)到的高性能1低碳經(jīng)濟(jì)和信息化促進(jìn)稀土永磁電機(jī)大發(fā)展41低碳經(jīng)濟(jì)和信息化促進(jìn)稀土永磁電機(jī)大發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)：可再生能源

2、：永磁風(fēng)力發(fā)電機(jī)節(jié)能減排：超高效永磁電動(dòng)機(jī)調(diào)速高效永磁電動(dòng)機(jī)替代能源：電動(dòng)車用永磁電機(jī)軌道交通用電動(dòng)機(jī)信息化：交流永磁伺服電動(dòng)機(jī)特種永磁電機(jī)5稀土永磁電機(jī)的發(fā)展方向大功率化高性能化微型化、輕量化小型大型功率體積重量幾mW直徑0.8mm、長(zhǎng)1.2mm幾十MW直徑12m一百多噸轉(zhuǎn)速幾小時(shí)1轉(zhuǎn)每分鐘幾十萬(wàn)轉(zhuǎn)1低碳經(jīng)濟(jì)和信息化促進(jìn)稀土永磁電機(jī)大發(fā)展6應(yīng)用場(chǎng)合遍及計(jì)算機(jī)、工程裝備、交通運(yùn)輸、風(fēng)力發(fā)電、家用電器、醫(yī)療設(shè)備、航空、航海、航天、兵器等各個(gè)領(lǐng)域，顯示出了強(qiáng)大生命力。電機(jī)結(jié)構(gòu)也不再局限于傳統(tǒng)的徑向磁通結(jié)構(gòu)，出現(xiàn)了無(wú)鐵心、軸向磁通、橫向磁通、直線、雙定子

3、、雙轉(zhuǎn)子等新型結(jié)構(gòu)。1低碳經(jīng)濟(jì)和信息化促進(jìn)稀土永磁電機(jī)大發(fā)展7目錄1低碳經(jīng)濟(jì)和信息化促進(jìn)稀土永磁電機(jī)大發(fā)展2我國(guó)稀土永磁超常發(fā)展3稀土永磁電機(jī)防失磁技術(shù)82我國(guó)稀土永磁超常發(fā)展2.1我國(guó)稀土資源非常豐富品種全、質(zhì)量高、得天獨(dú)厚！2005年世界稀土資源分布狀況92.2我國(guó)釹鐵硼永磁產(chǎn)量占絕對(duì)優(yōu)勢(shì)2我國(guó)稀土永磁超常發(fā)展全球燒結(jié)釹鐵硼磁體產(chǎn)量增長(zhǎng)圖（1984～2008年）全球粘結(jié)釹鐵硼磁體產(chǎn)量增長(zhǎng)圖（1997～2007年）102.2我國(guó)釹鐵硼永磁產(chǎn)量占絕對(duì)優(yōu)勢(shì)2我國(guó)稀土永磁超常發(fā)展1996年2008年燒結(jié)釹鐵硼產(chǎn)量分布112我國(guó)稀土永磁超常發(fā)展2.2我國(guó)

4、釹鐵硼永磁產(chǎn)量占絕對(duì)優(yōu)勢(shì)2008年，全球燒結(jié)釹鐵硼產(chǎn)量為58400噸左右，中國(guó)的產(chǎn)量為46000噸，占世界總產(chǎn)量的78.8％，2009年中國(guó)繼續(xù)保持穩(wěn)定的增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)，產(chǎn)量為52000噸左右，全球產(chǎn)量有所下降。2007年，全球粘結(jié)釹鐵硼產(chǎn)量為5100噸，中國(guó)的產(chǎn)量約為3000噸。12目錄1低碳經(jīng)濟(jì)和信息化促進(jìn)稀土永磁電機(jī)大發(fā)展2我國(guó)稀土永磁超常發(fā)展3稀土永磁電機(jī)防失磁技術(shù)133稀土永磁電機(jī)防失磁技術(shù)電機(jī)在弱磁調(diào)速、起動(dòng)、反向、突然短路等情況下，會(huì)有很大的去磁電流，在電機(jī)內(nèi)產(chǎn)生退磁磁場(chǎng)，使永磁體的工作點(diǎn)急劇下降。釹鐵硼永磁在高溫時(shí)的退磁曲線不是直線，如果

5、最大去磁工作點(diǎn)低于永磁體退磁曲線的拐點(diǎn),永磁體將會(huì)發(fā)生整體失磁(或局部失磁)。3.1釹鐵硼永磁在最高工作溫度時(shí)退磁曲線為直線或其拐點(diǎn)低于某值（如0.1T）14對(duì)于釹鐵硼永磁風(fēng)力發(fā)電機(jī)，在最大電流時(shí)永磁體的工作點(diǎn)必須高于最高工作溫度時(shí)退磁曲線的拐點(diǎn),這有別于傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)理論與計(jì)算方法。3.2設(shè)計(jì)時(shí)必須使最高工作溫度時(shí)最大去磁工作點(diǎn)高于拐點(diǎn)3稀土永磁電機(jī)防失磁技術(shù)153稀土永磁電機(jī)防失磁技術(shù)用傳統(tǒng)的計(jì)算方法計(jì)算的最大退磁工作點(diǎn)是平均值，不能反映不同位置的實(shí)際工作點(diǎn)。為了解決這個(gè)問(wèn)題，需要用有限元法計(jì)算最大退磁情況下各局部工作點(diǎn)。電機(jī)局部工作點(diǎn)分布曲線3.

6、2設(shè)計(jì)時(shí)必須使最高工作溫度時(shí)最大去磁工作點(diǎn)高于拐點(diǎn)163.3釹鐵硼永磁電機(jī)防失磁設(shè)計(jì)準(zhǔn)則最大去磁狀態(tài)發(fā)生在起動(dòng)、過(guò)載、突然短路、弱磁調(diào)速等過(guò)程中某臺(tái)電機(jī)突然短路電流氣隙磁密的分布圖永磁體工作點(diǎn)的分布圖3稀土永磁電機(jī)防失磁技術(shù)173稀土永磁電機(jī)防失磁技術(shù)3.4提高抗去磁能力的永磁體結(jié)構(gòu)183稀土永磁電機(jī)防失磁技術(shù)失重參數(shù)HAST標(biāo)準(zhǔn)：溫度130℃，相對(duì)濕度95％，壓力0.26Mpa，480小時(shí)，最大失重不超過(guò)3.0mg/㎝2十二五規(guī)劃要求達(dá)到1.0mg/㎝23.5抗腐蝕性能19釹鐵硼磁體性能一致性要求：1.不同交貨批次全部產(chǎn)品磁體，磁通最大性能差小于

7、3.0％2.相同交貨批次全部產(chǎn)品磁體，磁通最大性能差小于2.0％3.差值呈正態(tài)分布3.6對(duì)永磁材料性能的其它要求3稀土永磁電機(jī)防失磁技術(shù)203稀土永磁電機(jī)防失磁技術(shù)風(fēng)電用SH級(jí)釹鐵硼磁體溫度系數(shù)要求：1.剩磁（Br）的溫度系數(shù)：優(yōu)于－0.11％/k（20-150℃）2.內(nèi)稟矯頑力（HCJ）的溫度系數(shù)：優(yōu)于-0.55％/k（20-150℃）3.平均不可逆磁通損失率＜0.5％，單磁體最大不可逆磁通損失率＜1.0％。3.6對(duì)永磁材料性能的其它要求21謝謝!22