非晶電機(jī)專用帶材

軟磁材料是電力電子、信息電子等產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ)材料之一，具有磁電轉(zhuǎn)換的特殊功能，廣泛應(yīng)用于電能變換、抗電磁干擾、無線充電、近場(chǎng)通訊等領(lǐng)域，在新能源汽車、新能源發(fā)電、消費(fèi)電子、工業(yè)電子、通訊、云端服務(wù)、計(jì)算機(jī)以及航空航天等行業(yè)有著大量應(yīng)用。

軟磁鐵氧體仍為當(dāng)前規(guī)模大的軟磁材料，是以Fe2O3為主成分的亞鐵磁性氧化物，根據(jù)配方差異可分為錳鋅、鎳鋅等多種類別。性能上可分為功率軟磁鐵氧體材料（用于能量轉(zhuǎn)換/模電范圍）和高磁導(dǎo)率軟磁鐵氧體材料（用于電磁兼容、信號(hào)傳輸/數(shù)電范圍）。

硅鋼片按生產(chǎn)工藝為熱軋硅鋼和冷軋硅鋼，冷軋硅鋼分為冷軋無取向硅鋼和冷軋取向硅鋼，是制造發(fā)電機(jī)、電動(dòng)機(jī)和變壓器鐵芯的主要材料。

金屬合金軟磁粉是指含有鐵、硅及其他多種金屬或非金屬元素的粉末，包括鐵硅磁粉、鐵硅鋁合金磁粉和鐵硅鉻磁粉、鐵鎳磁粉等。金屬合金軟磁粉可進(jìn)一步加工為磁芯，主要用于制作功率電感元件。

非晶合金種類主要包含鐵基、鐵鎳基、鈷基非晶合金。納米晶超薄帶具有高飽和磁度、低矯頑力、高初始磁導(dǎo)、高居里溫度率等優(yōu)勢(shì)，綜合軟磁性能優(yōu)于鐵氧體，可縮小磁性器件體積、降低磁性器件損耗、提高效率，可用于共模電感、電子變壓器等領(lǐng)域。

非晶合金也叫做金屬玻璃或玻璃金屬，它是具備非晶體原子構(gòu)造的金屬合金，是目前世界上一種新興的高新技術(shù)導(dǎo)磁材料。非晶合金具備許多優(yōu)良的性能，例如高導(dǎo)磁率、耐蝕性、機(jī)械強(qiáng)度高、高電阻率和機(jī)電耦合特性等，目前已成為國內(nèi)外材料。科學(xué)界的研討開發(fā)重點(diǎn)。但非晶合金材料也存在著不能忽視的缺陷：硬度過高而且極其脆，加工和切割非常困難；非常薄，其厚度僅為微米級(jí)別；填充系數(shù)較傳統(tǒng)硅鋼片低；對(duì)機(jī)械應(yīng)力也十分敏感，因而在加工精度高的場(chǎng)合應(yīng)用困難。

以下分析的兩臺(tái)電機(jī)具有相同的結(jié)構(gòu)，選用不同的定子鐵心材料，一臺(tái)采用非晶合金材料，另外一臺(tái)采用冷軋硅鋼片，型號(hào)為 DW310?35。兩種材料性能參數(shù)見下表。

圖3 為非晶合金材料和硅鋼材料分別在 50Hz、100Hz、200Hz時(shí)的鐵耗 PFe曲線。

定子尺寸為Φ215mm×50mm的分布式繞組IPM電機(jī)原型，評(píng)估了損耗，并比較了電機(jī)效率。

1、采用非晶定子，鐵損降低到1/5左右，電機(jī)效率提高3%以上，經(jīng)證實(shí)電機(jī)發(fā)熱可減少一半。

2、在高轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)，即使采用非晶合金僅替換(b)中的定子齒，效率也能提高2%或更多。