При расчете магнитного поля в электрических машинах с постоянными магнитами используется понятие магнитной проницаемости постоянного магнита, которая определяется выражением:
Помимо перечисленных параметров, важнейшей характеристикой постоянных магнитов является удельная магнитная энергия:
где - индукция и напряженность, соответствующие
максимуму энергии.
В технической литературе для характеристики энергетических
показателей магнитов используют так называемое максимальное энергетическое
произведение, являющееся произведением индукции и напряженности,
соответствующих точке максимальной энергии на кривой размагничивания: , Тл
кА/м.
Классификация постоянных магнитов.
В настоящее время в качестве постоянных магнитов используется множество сталей, сплавов и композиций, которые различаются не только по магнитным свойствам, но и по технологии производства. По технологическому признаку постоянные магниты можно разделить на группы:
- Ковкие, закаливаемые на мартенсит стали.
- Ковкие
безуглеродистые стали на основе железа: железокобальтомолибденовые
сплавы, имеющие
кА/м и максимальное
энергетическое произведение
Тл
кА/м.
- Литые
сплавы на основе систем железо-никель-алюминий и железо-никель-алюминий кобальт.
Эти магниты имеют максимальное энергетическое произведение до 96 ТлкА/м.
- Сплавы с
драгоценными материалами. В сплавах на основе железа и кобальта платанной
максимальное энергетическое произведение достигает 76 ТлкА/м.
- Прессованные постоянные магниты из порошков системы железо-никель-алюминий-кобальт. Имеют низкие показатели в сравнении с литыми магнитами.
- Металлокерамические постоянные магниты из сплавов системы железо-никель-алюминий-кобальт. Эти магниты изготавливаются методами порошковой металлургии, и магнитные свойства их несколько хуже, чем у литых.
- Постоянные
магниты на основе интерметаллических соединений кобальта с редкоземельными
элементами. Эти постоянные магниты имеют высокую коэрцитивную силу по индукции
и по намагниченности и максимальное энергетическое произведение до 240 ТлкА/м.
- Магнитопласты и магнитоэласты. Самые плохие магниты, но очень технологичны.
- Постоянные магниты на основе интерметаллических соединений кобальта с редкоземельными элементами.
На мой взгляд, наиболее выгодными по отношению
«цена-качество» являются магниты 7-го класса. К таким магнитам относятся
соединения лантана , самария
,
празеодима
, церия Се, неодима Nd, тербия Tb, европия Eu и
других редкоземельных металлов с кобальтом. Данный тип магнитов обладает
большим максимальным энергетическим произведением. Например, для сплавов
достигнуто значение
Тл
кА/м. особенности характерные для всех
высококоэрцитивных редкоземельных постоянных магнитов:
- Постоянный магнит имеет высокие значения коэрцитивных сил по индукции и намагниченности;
-
Коэрцитивная сила по индукции приближается к своему максимальному значению,
равному кА/м;
-
Намагниченность постоянного магнита при изменении напряженности магнитного поля
от 0 до практически постоянна;
- Магнитная проницаемость на большей части кривой размагничивания незначительно отличается от магнитной проницаемости воздуха;
- Магнит
имеет высокое максимальное энергетическое произведение: Тл
кА/м;
- Кривые возврата совпадают (практически) с кривой размагничивания, что при проектировании машин позволяет е принимать во внимание кратковременные увеличения размагничивающего магнитного поля.
Достоинством
этих магнитов является высокая температурная стабильность. Так как точка Кюри,
например, для соответствует 570
.
1.2 Конструкции машин с постоянными магнитами
Типы роторов
Первые попытки применения высокококоэрцитивных магнитов путем замены обычных в старых конструкциях не дали желаемых результатов, иначе говоря, снижению габаритов и увеличения удельной энергии машины. Пришлось искать новые конструктивные решения. Они были найдены. Так была предложена Балагуровым В.А. конструкция сборочного ротора типа звездочка, которая нашла большое применение в электрических машинах. На рисунке 1.1 представлена конструкция сборочного ротора типа звездочка с призматическими магнитами и полюсными башмаками.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.