永磁联轴器公司,常用的5种永磁材料
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磁力泵都选用了哪些永磁材料?
永磁材料常用的有铝镍钴、铁氧体及稀土永磁材料。
其中铝镍钴和铁氧体由于磁能积低,会导致磁力联轴器和体积过大,而很少采用。
磁力泵中常选用的永磁材料多为稀土永磁材料。
稀土永磁材料常见的有钐钴SmCo5、钐钴Sm7.4、钕铁硼等。
稀土永磁材料的磁能积远远高于铝镍钴和铁氧体,其中钐钴材料它的最大磁能积高达43MGOe(兆高斯奥斯特)以上,使用温度最高可达到300℃。
这使磁力联轴器的结构尺寸更小,使用温度范围更大,传动效率更高,从而使钐钴材料成为高温工作条件下的首选永磁材料。
永磁联轴器功能与特色发布者:admin 发布时间:2011-5-16 16:24:52 阅读:447次【字体:大中小】永磁联轴器和永磁调速器是美国的专利技术,是一种没有机械连接的扭矩传递设备,最早应用于海军舰艇,是一项革命性的新技术。
一、原理永磁联轴器:是通过铜/铝导体和永磁体之间的气隙实现由电动机到负载的转矩传输的装置,可实现电动机和负载间无机械链接的传动方式。
其主要结构为:磁转子组件,由若干稀土永磁体组成,连接于负载侧。
铜/铝导体转子组件,连接于电机侧。
永磁调速驱动器:则是具备调整气隙的机构及其执行器, 可在线随时调整气隙达到调整负载设备的输出转速, 达到调速节能的目的。
二、应用领域永磁联轴器与永磁调速驱动器可广泛应用于发电、冶金、石化、水处理、采矿与水泥、纸浆及造纸、暖通空调、海运、灌溉等行业节能。
在上述行业,应用类型为泵、风机、离心负载、散货处理、输送带、及其它机械装置,应用前景非常广阔。
三、典型技术特点1. 通过对负载的转速调整,实现高效节能;实际应用数据表明,在转速不变的情况下,即可降低电机电流5-10%;2. 可通过控制器进行控制,可接受压力、流量、液位等控制信号;3. 实现软启动,解决堵转等问题;4. 消除系统振动,延长系统设备寿命,提高可靠性;5. 适应于各种严酷工作环境:电网电压波动较大、谐波含量较高、易燃、易爆、潮湿、粉尘含量高等场所;6. 不产生谐波, 不受电网电压波动影响。
四、功能特点*可靠/低维护无需外接电源即可工作;可在高温/低温、潮湿;肮脏、易燃易爆、电压不稳及雷电等各种恶劣环境下工作。
*减轻振动 ~ 实现电动机和负载间无机械链接的传动方式,大幅减轻系统振动;*完全软启动,堵转自动保护;*安装方便 ~ 安装时无需激光校准;无需增加空调、防尘等其它设施。
转差率节能率时间 (秒)永磁联轴器启动特性与节能永磁联轴器应用场合:理想应用场合:- 输送带 (减少皮带冲击)- 周期性负载堵转- 脉冲型的负载 (引擎,往复式空压机) - 热胀冷缩 (吸收对中不准度)- 因对中不易引发异常振动1. FGC产品线∙功率上限到3,700KW∙可应用于变扭矩与定扭矩的场合∙可以传动较高的启动扭矩2. MGD产品线MGD延时型永磁联轴器,除有上述的特点外,还有:∙启动时,将气隙从3mm增加到4.8mm;∙气隙增大减小了50%的启动扭矩,因而具备平滑启动能力;∙MGD在联轴器内部建立了部分断开的特性,在负载堵转时,能保护电机和系统;∙在高扭矩发生时,因产生过度滑移而产生排斥力使磁盘与铜盘分开,减少扭矩的传输;∙该排斥力分开电机与负载,当电机停机后自动复位;∙功率上限到 1,500KW。
永磁材料的种类及发展永磁材料种类多,用途广。
现在所应用的永磁材料主要经历了金属永磁材料、铁氧体永磁材料和稀土永磁材料三个阶段。
第一阶段:金属永磁材料,是一大类发展和应用都较早的以铁和铁族元素为重要组元的合金型永磁材料,又称永磁合金。
主要包括铝镍钴(Al-Ni-Co)和铁铬钴(Fe-Cr-Co)系两类永磁合金。
这类材料的研发和生产始于20世纪初期,通过铸造工艺制备而成,因此,也被称为铸造永磁材料。
1880年左右,人们首先采用碳钢制成了永磁材料,其最大磁能积(BH)max约为1.6 kJ/m3。
紧接着,人们又发现了钨钢、钴钢等金属永磁材料。
1931年以来,人们通过在Fe中加入Al、Ni、Co三种元素,经过浇注和热处理得到了铝镍钴系磁钢。
最初,铝镍钴磁钢的(BH)max仅为14.3 kJ/m3,人们对合金成分和工艺进行调整后,(BH)max跃升到39.8 kJ/m3。
从此,铝镍钴磁钢在永磁材料中占据了主导地位,一直到60年代。
目前国际先进水平已经可以批量身材磁性能为(BH)max=13MGOe,Br>10.8 kGs,Hcb>1550 Oe,Tc<550 ℃的铝镍钴磁体。
这类材料的磁能积较低,但其居里温度很高(可高达890 ℃),温度稳定性很好,磁感温度系数低,因此,在某些特殊器件上的使用无法取代,至今依然有着稳定的市场需求。
第二阶段:铁氧体永磁材料,又称永磁铁氧体,是由Fe2O3和锶(或钡等)的化合物按一定比例混合,经预烧、破碎、制粉、压制成型、烧结和磨加工而成。
当前应用的永磁铁氧体主要为六角晶系的磁铅石型铁氧体,其化学式为MO·6Fe2O3,其中M为Ba、Pb、Sr等元素。
20世纪30年代发现了铁氧体永磁材料,这类永磁体的矫顽力一般只有0.5 T,剩磁在0.4 T左右,磁能积较低(25~36kJ/m3),其原材料便宜,工艺简单,价格低廉,因此在70年代得到迅速发展,其产量越居第一位。
磁性联轴器折叠编辑本段发展联轴器广泛应用在各种通用机械上,用来联接两根轴使其一同旋转,以传递扭矩和运动。
传统的联轴器都必须通过主动轴与从动轴的相互联结来传递扭矩,其结构复杂,制造精度高,超载时容易导致部件的破坏。
特别是主动轴与从动轴工作在需要相互隔离的两种不同介质中时,必须使用密封元件进行动密封,这样就存在要么加大旋转阻力来保证密封可靠,要么密封不严产生泄漏的问题。
另外,随着密封元件的磨损、老化,会加剧泄漏,尤其是在有害气体(有害液体)存在的系统中,一旦泄漏就会污染环境,危及生命。
传统联轴器皆为接触式联轴器,根据其内部是否具有弹性零件,可分为弹性联轴器和刚性联轴器。
弹性联轴器内部具有金属弹簧或橡胶塑料等制成的弹性零件,所以具有缓冲吸振的功能和适应轴线偏移的能力。
它适用于承受变载荷冲击以及起动频繁和有正反转的场合,也适用于2轴线不能严格对中的场合。
刚性联轴器中没有弹性零件,所以没有缓冲吸振的能力。
磁力传动联轴器属非接触式联轴器,它一般由内外2个磁体组成,中间由隔离罩将2个磁体分开,内磁体与被传动件相连,外磁体与动力件相连。
磁力传动联轴器除了具有弹性联轴器缓冲吸振的功能外,其最大的特点在于它打破传统联轴器的结构形式,采用全新的磁耦合原理,实现主动轴与从动轴之间不通过直接接触便能进行力与力矩的传递,并可将动密封化为静密封,实现零泄漏。
因此它广泛应用于对泄漏有特殊要求的场合。
折叠编辑本段原理磁力传动联轴器主要有2种结构:平面磁力传动联轴器和同轴磁力传动联轴器。
磁体以轴向充磁,耦合磁极成轴向配置的叫平面磁力传动联轴器。
磁体以径向充磁,耦合磁极成径向配置的叫同轴磁力传动联轴器。
现以同轴磁力传动联轴器为例,来说明其工作原理。
磁力传动联轴器由外磁体、内磁体和隔离罩组成。
内、外磁体均由沿径向磁化且充磁方向相反的永磁体组成,永磁体以不同极性沿圆周方向交替排列,并固定在低碳钢钢圈上,形成磁断路连体。
隔离罩采用非铁素体(因而是非磁性)的高电阻材料制造,一般用奥氏体不锈钢。
⼀⽂读懂永磁电机永磁电机------Permanent magnet motor电机是以磁场为媒介进⾏电能与机械能相互转换的电⼒机械,⽽永磁电机采⽤永磁体产⽣电机的磁场,⽆需励磁线圈也⽆需励磁电流。
permanent magnet motor———即⽤永磁体建⽴磁场的⼀种电机。
永磁电机的发展跟永磁材料的发展密切相关,下⾯我们先来了解⼀下永磁体。
什么是永磁体永磁体也叫硬磁体,能够长期保持其磁性的磁体称永久磁体。
如天然的磁⽯(磁铁矿)和⼈造磁体(铝镍钴合⾦)等。
磁体中除永久磁体外,也有需通电才有磁性的电磁体。
永磁体不易失磁,也不易被磁化。
钢或其他材料能成为永磁体,就是因为它们经过恰当地处理、加⼯后,内部存在的不均匀性处于最佳状态,矫顽⼒最⼤。
铁的晶体结构、内应⼒等不均匀性很⼩,矫顽⼒⾃然很⼩,使它磁化或去磁都不需要很强的磁场,因此,它就不能变成永磁体。
通常把磁化和去磁都很容易的材料,称为“软”磁性材料。
“软”磁性材料不能作永磁体,铁就属于这种材料。
永磁材料及其分类permanent magnetic material——永磁材料,具有宽磁滞回线、⾼矫顽⼒、⾼剩磁,⼀经磁化即能保持恒定磁性的材料,⼜称硬磁材料。
从永磁材料的发展历史来看,⼗九世纪末使⽤的碳钢,磁能积(BH)max(衡量永磁体储存磁能密度的物理量)不⾜1MGOe(兆⾼奥),⽽国外批量⽣产的Nd-Fe-B永磁材料,磁能积已达50MGOe以上。
这⼀个世纪以来,材料的剩磁Br提⾼甚⼩,能积的提⾼要归功于矫顽⼒Hc的提⾼。
⽽矫顽⼒的提⾼,主要得益于对其本质的认识和⾼磁晶各向异性化合物的发现,以及制备技术的进步。
常⽤的永磁材料分为合⾦永磁材料和铁氧体永磁材料。
中国近年发展不错的稀⼟永磁体就属于合⾦永磁材料制造。
这些材料按⽣产⼯艺不同分为:烧结铁氧体、粘结铁氧体、注塑铁氧体,这三种⼯艺依据磁晶的取向不同⼜各分为等⽅性和异⽅性磁体。
铝镍钴材料在 20 世纪 80 年代以前使⽤较多。
软磁材料软磁材料是具有低矫顽力和高磁导率的磁性材料。
软磁材料易于磁化,也易于退磁. 应用最多的软磁材料是铁硅合金(硅钢片)以及各种软磁铁氧体等。
软磁材料种类繁多,通常按成分分为:①纯铁和低碳钢。
含碳量低于0.04%,包括电磁纯铁、电解铁和羰基铁。
其特点是饱和磁化强度高,价格低廉,加工性能好;但其电阻率低、在交变磁场下涡流损耗大,只适于静态下使用,如制造电磁铁芯、极靴、继电器和扬声器磁导体、磁屏蔽罩等。
②铁硅系合金。
含硅量0.5%~ 4.8%,一般制成薄板使用,俗称硅钢片。
在纯铁中加入硅后,可消除磁性材料的磁性随使用时间而变化的现象。
随着硅含量增加,热导率降低,脆性增加,饱和磁化强度下降,但其电阻率和磁导率高,矫顽力和涡流损耗减小,从而可应用到交流领域,制造电机、变压器、继电器、互感器等的铁芯。
③铁铝系合金。
含铝6%~16%,具有较好的软磁性能,磁导率和电阻率高,硬度高、耐磨性好,但性脆,主要用于制造小型变压器、磁放大器、继电器等的铁芯和磁头、超声换能器等。
④铁硅铝系合金。
在二元铁铝合金中加入硅获得。
其硬度、饱和磁感应强度、磁导率和电阻率都较高。
缺点是磁性能对成分起伏敏感,脆性大,加工性能差。
主要用于音频和视频磁头。
⑤镍铁系合金。
镍含量30%~90%,又称坡莫合金,通过合金化元素配比和适当工艺,可控制磁性能,获得高导磁、恒导磁、矩磁等软磁材料。
其塑性高,对应力较敏感,可用作脉冲变压器材料、电感铁芯和功能磁性材料。
⑥铁钴系合金。
钴含量27%~50%。
具有较高的饱和磁化强度,电阻率低。
适于制造极靴、电机转子和定子、小型变压器铁芯等。
⑦软磁铁氧体。
非金属亚铁磁性软磁材料。
电阻率高(10-2~1010Ω·m ),饱和磁化强度比金属低,价格低廉,广泛用作电感元件和变压器元件(见铁氧体)。
⑧非晶态软磁合金。
一种无长程有序、无晶粒合金,又称金属玻璃,或称非晶金属。
其磁导率和电阻率高,矫顽力小,对应力不敏感,不存在由晶体结构引起的磁晶各向异性,具有耐蚀和高强度等特点。
永磁同步电机永磁体材料
永磁同步电机永磁体材料有多种,以下是一些常见的永磁材料:
1. 铝镍钴。
它由铁和镍、铝、钴组成。
其优点是Br较大,磁性较高,稳定
性较好,价格较便宜。
缺点是Hc不大,抗去磁能力弱,材料硬而脆。
2. 铁氧体。
它是铁、锶、钡等一种或多种金属元素的复合化合物。
其优点是HC较大,抗去磁能力强,价格便宜,比重小,不需要进行工作稳定性处理。
其缺点是Br不大,温度对磁性能影响较大,不适合用于温度变化大的场合。
3. 稀土钴。
其优点是综合性能较好,有很强的抗去磁能力,磁性的温度稳定性较好。
缺点是价格较贵。
4. 钕铁硼。
其优点是综合性能好,价格较便宜。
缺点是允许工作温度较低,容易锈蚀。
这些永磁材料各有优缺点,选择哪种材料取决于具体的应用需求和场景。
钕铁硼介绍:诞生于八十年代初的第三代稀土永磁材料--钕铁硼,是当今世界上磁性最强的永磁材料,可分为烧结钕铁硼磁性材料和粘结钕铁硼磁性材料。
与烧结钕铁硼磁性材料相比,粘结钕铁硼磁性材料具有一次成形,多极取向的特点;主要应用于微电机上。
钕铁硼永磁体以其优异的性能、丰富的原料、合理的价格正得以迅猛的发展和广泛的应用。
其主要应用在微特电机、永磁仪表、电子工业、汽车工业、石油化工、核磁共振装置、音响器材、磁悬浮系统、磁性传动机构和磁疗设备等方面。
钕铁硼磁铁容易生锈、氧化,所以对钕铁硼磁铁,其表面通常需作电镀处理,如镀锌、镍、银、金等,也可以做磷化处理或喷环氧树脂来减慢其氧化速度。
钕铁硼的其他物理特性:Br 温度系数-0.11%/°C密度7.4g/cm3韦氏温度600Hv拉伸温度8.0kg/mm2比热0.12k Cak(kg°C)弹性模量1.6x1011N/m2横向变形系数0.24居里温度310-340°C电阻率144Ω.cm挠曲强度25kg/mm2热膨胀系数4x10-6/°C导热系数7.7cal/m.h.°C刚度0.64N/m2压缩率9.8x10-12m2/NiHc温度系数-0.60%/°C表面处理:镀锌、镍、锡、金、银、磷化处理、环氧树脂喷涂特性:钕铁硼永磁材料是以金属间化合物Nd2Fe14B为基础的永磁材料。
钕铁硼具有极高的磁能积和矫力,同时高能量密度的优点使钕铁硼永磁材料在现代工业和电子技术中获得了广泛应用,从而使仪器仪表、电声电机、磁选磁化等设备的小型化、轻量化、薄型化成为可能。
材质特点:钕铁硼的优点是性价比高,具良好的机械特性;不足之处在于居里温度点低,温度特性差,且易于粉化腐蚀,必须通过调整其化学成分和采取表面处理方法使之得以改进,才能达到实际应用的要求。
制造工艺:钕铁硼的制造采用粉末冶金工艺。
工艺流程:配料→熔炼制锭→制粉→压型→烧结回火→磁性检测→磨加工→销切加工→电镀→成品。
永磁联轴器公司,常用的5种永磁材料永磁联轴器公司,常用的5种永磁材料。
永磁材料又称“硬磁材料”。
一经磁化即能保持恒定磁性的材料。
具有宽磁滞回线、高矫顽力和高剩磁。
实用中,永磁材料工作于深度磁饱和及充磁后磁滞回线的第二象限退磁部分。
常用的永磁材料分为铝镍钴系永磁合金、铁铬钴系永磁合金、永磁铁氧体、稀土永磁材料和复合永磁材料,现在分别简述如下:
常用的5种永磁材料
(1)铝镍钴系永磁合金
以铁、镍、铝元素为主要成分,还含有铜、钴、钛等元素。
具有高剩磁和低温度系数,磁性稳定。
分铸造合金和粉末烧结合金两种。
20世纪30~60年代应用较多,现多用于仪表工业中制造磁电系仪表、流量计、微特电机、继电器等。
(2)铁铬钴系永磁合金
以铁、铬、钴元素为主要成分,还含有钼和少量的钛、硅元素。
其加工性能好,可进行冷热塑性变形,磁性类似于铝镍钴系永磁合金,并可通过塑性变形和热处理提高磁性能。
用
于制造各种截面小、形状复杂的小型磁体元件。
(3)永磁铁氧体
主要有钡铁氧体和锶铁氧体,其电阻率高、矫顽力大,能有效地应用在大气隙磁路中,特别适于作小型发电机和电动机的永磁体。
永磁铁氧体不含贵金属镍、钴等,原材料来源丰富,工艺简单,成本低,可代替铝镍钴永磁体制造磁分离器、磁推轴承、扬声器、微波器件等。
但其最大磁能积较低,温度稳定性差,质地较脆、易碎,不耐冲击振动,不宜作测量仪表及有精密要求的磁性器件。
(4)稀土材料
主要是稀土钴永磁材料和钕铁硼永磁材料。
前者是稀土元素铈、镨、镧、钕等和钴形成的金属间化合物,其磁能积可达碳钢的150倍、铝镍钴永磁材料的3~5倍,永磁铁氧体的8~10倍,温度系数低,磁性稳定,矫顽力高达800千安/米。
主要用于低速转矩电动机、启动电动机、传感器、磁推轴承等的磁系统。
钕铁硼永磁材料是第三代稀土永磁材料,其剩磁、矫顽力和最大磁能积比前者高,不易碎,有较好的机械性能,合金密度低,有利于磁性元件的轻型化、薄型化、小型和超小型化。
但其磁性温度系数较高,限制了它的应用。
稀土材料
稀土材料
(5)复合材料
由永磁性物质粉末和作为粘结剂的塑性物质复合而成。
由于其含有一定比例的粘结剂,故其磁性能比相应的没有粘结剂的磁性材料显著降低。
除金属复合永磁材料外,其他复合永磁材料由于受粘结剂耐热性所限,使用温度较低,一般不超过150℃。
但复合永磁材料尺寸精度高,机械性能好,磁体各部分性能均匀性好,易于进行磁体径向取向和多极充磁。
主
要用于制造仪器仪表、通信设备、旋转机械、磁疗器械及体育用品等[1] 。
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