1、新能源汽车用什么电机
【太平洋汽车网】新能源车用永磁同步电机,新能源汽车是指采用非常规的车用燃料作为动力来源,综合车辆的动力控制和驱动方面的先进技术,形成的技术原理先进、具有新技术、新结构的汽车,提倡新能源汽车是为了应对环保和石油危机需要,减少或放弃燃烧传统的汽油或柴油驱动内燃机的现时主流车型。
写文章登录乘联会数据显示,在7月份国内乘用车总体下滑6.2%的基础上,新能源乘用车销量达22万辆,同比增长169.4%,增幅继续领跑整个乘用车市场。
而新能源销量前10排行榜也出炉,宏光MINI再次领衔,特斯拉环比大跌,比亚迪DM-i系列大获丰收,小鹏P7异军突起。
直流电机世界上第一台电动机是1870年比利时人格拉姆发明的直流电动机。在电动汽车发展的早期,很多电动汽车都是采用直流电动机方案。主要是看中了直流电机的调速控制方式容易的特点。
不过直流电机本身却不完美:自身机械结构复杂不说,永远离不开核心部件“换向器”(这个东西天生绕不开电火花,同时需要经常维护),目前主流车企已经没有采用直流电机了。
交流异步电机很多人并不知道特斯拉除了是个汽车品牌外,还是一个人,一个伟大的工程师兼科学怪才。马斯克用这个名字也是纪念他的意思。
怪咖特斯拉发明了交流电,随着交流电取代了直流电成为日常供电的标准制式后,交流电机也兴起。交流电机结构简单,运行可靠耐用,正常使用几乎不会坏。
随着变频技术的不断普及完善,变频+交流电机的系统开始崭露头角。本身极端优秀的可靠性也让它在汽车上得到运用。
特斯拉就是使用交流电机的典型代表。
使用交流异步电机的有:特斯拉部分产品、蔚来ES
8、大部分新能源客车。
永磁同步电机能不能绕开电控系统制造出效率更高的电动机?
很多企业开始考虑这个问题,于是永磁同步电机因此纷问世。
当然,永磁电机也并不能完全绕开电控系统,但相比于交流电机的变频系统来说更加简单。高效率范围也比较宽,但是由于受到永磁材料本身的限制,在高温、震动情况下,转子的永磁体会产生退磁现象,这个问题不解决,时间一长电机性能就会衰退。
目前,国内研制的钕铁硼永磁体最高工作温度可280°C,技术水平仍与德国和日本有较大差距。
早期的永磁电机用风冷系统,现在普遍使用了液冷系统,冷却问题得到良好解决。但是,永磁电机需要用到造价昂贵的永磁体——这来源于稀土资源。
(图/文/摄:太平洋汽车网问答叫兽)
2、2025年新能源车需要多少氧化镨
2025年新能源车需要至少3公斤氧化镨。
每辆新能源汽车至少有3kg钕铁硼新增需求,1000万辆新能源汽车就是至少3万吨钕铁硼新增需求。由于每单位钕铁硼需要消耗约1/3单位的氧化镨钕,1000万辆新能源汽车将带动至少1万吨氧化镨钕新增需求。
3、新能源电动汽车电驱是不是用烧结钕铁硼?
关新龙源的话,电动车其实电动驱动还是烧结的,这个没没有通宵过,但是目前还没有接触过新能源汽车
4、在制造汽车时,如何提高驱动电机的短时最大输出功率?
分析了永磁材料的磁性能,转子结构,电枢绕组模式和控制策略对永磁同步驱动电机性能的影响。它选用具有高持久性,高固有矫顽力和高最大磁能积的钕铁硼稀土永磁材料,并采用具有良好稳态性能和高功率密度的内置永磁钢转子。高槽全速,低铜消耗,小齿槽转矩,部分槽集中绕组和直接转矩弱磁控制策略。我们提出了一种优化设计方法,以改善新能源汽车用永磁同步驱动电机的性能。
介绍
世界上存在严重的能源短缺。随着生态环境的迅速恶化,环境保护问题日益突出,低碳经济的发展迫在眉睫,新能源汽车已成为全球节能环保领域最受推崇的新兴产业。汽车电气化技术的改进引起了更多关注。并作为混合动力和纯电动汽车“发动机”的驱动马达。它已成为与新能源汽车的性能以及节能减排直接相关的关键组件。永磁同步驱动电动机具有功率密度高,效率高,脉动转矩小,弱磁调速范围大等特点,是节能环保型新能源汽车驱动电动机的最佳选择。为了更好地利用永磁同步驱动电动机的价值,本文继续突破永磁材料研究的瓶颈,优化电动机结构设计,提高永磁同步驱动电动机的性能,促进更好的发展。新能源汽车。
近年来,永磁材料发展迅速,种类繁多,目前最受欢迎的类型是铁氧体永磁材料,铝镍钴永磁材料,钕铁硼稀土永磁材料。永磁材料的开发过程如图1所示。
新能源汽车用永磁同步驱动电动机的性能改进分析
铁氧体永磁材料的突出优点是它不含稀土元素和钴,镍等贵金属,价格低廉,制造工艺简单,矫顽力高,退磁能力强,密度低,重量轻。然而,铁氧体永磁材料坚硬且易碎,因此不能进行电加工,并且所生产的电动机具有低功率和低效率。 Alnico永磁材料的特点是温度系数低,持久磁感应强度高和矫顽力低。它易于磁化和消磁,但是它包含诸如钴之类的贵重金属,因此非常昂贵。 NdFeB稀土永磁材料因其优异的磁性能而成为永磁材料的主力军,其磁性能远远超过了其他磁性材料,如铁氧体和铝镍钴合金。
迄今为止,已开发出下一代钕铁硼永磁材料,室温下的剩磁感应强度已达到147T。本征矫顽力可以超过1000kA/m,最大磁能积(BH)为398kj/m,是铁氧体永磁材料的5至12倍,是Alnico永磁材料的3至10倍。材料NdFeB永磁材料的缺点是居里温度低,高温下使用时磁损耗大,热稳定性,耐腐蚀性和抗氧化性,因此需要根据磁体的使用环境来调整磁体表面。进行涂层处理。符合车辆环境的要求。NdFeB稀土永磁材料的磁性和机械性能明显高于铁氧体和AlNiCo永磁材料,并且加工性能优异。我国的稀土产量占世界总量的80%以上。具有独特稀土资源的钕铁硼稀土永磁材料更适合用于新能源汽车的永磁同步驱动电动机。
转子结构对永磁同步驱动电机性能的影响
通过在转子中安装永磁钢,可以将永磁同步驱动电动机分为表面型和内置转子结构,表面型转子结构可以分为表面安装型和埋入型。内置型可分为径向转子结构,切向转子结构和具有混合磁路的永磁体转子结构,该混合磁路根据永磁钢的励磁方向将径向和切线方向集成在一起。
表面安装转子结构具有相同的d轴和q轴电感。转子没有推力作用,因此不会产生磁阻转矩。由于永磁体钢直接暴露于气隙磁场中,因此永磁体钢易于退磁,并且其弱化能力受到限制。内置转子结构,q轴电感大于d轴电感,并且转子具有凸极效应,因此会产生磁阻转矩。
磁阻转矩的使用可以有效地增加电动机的功率密度。嵌入式结构的动态性能优于表面贴装型,但是漏磁系数和制造成本高于表面贴装型。内置转子结构的永磁钢位于转子内部,在永磁钢的外表面与定子铁心的内圈之间有一个由铁磁材料制成的极靴。内置的转子铁芯可保护永磁钢。由于转子磁路的结构不对称而产生磁阻转矩。它有助于提高永磁同步驱动电动机的过载能力和功率密度。而且,“弱场”扩展速度很容易。
合适的转子结构的选择对永磁同步驱动电动机的性能有非常重要的影响。日本丰田生产混合动力汽车普锐斯(2003、2004、2010),2007Ca泵和2008LS600h,本田生产2005雅阁。主驱动马达均使用永磁同步驱动马达,但转子结构不同。其中,2005Accord是表面埋入式结构,Prius,2007Camry和2008Ls600h是内置结构,2003Prius的转子结构是“ 1”形,2004Prius,2010 Prius和2007Camry是“ V”形。 2008Ls600h具有“三角”结构,如图2所示。
建于2004年普利斯,2007Caii,2010Prius和2008LS600H驱动电机,内置转子结构具有大大提高了具有表面转子结构的最大输出,最大速度和输出密度,而不是2005Accord驱动电机。另外,各种内置永磁结构对驱动马达的参数产生了更大的影响。新能源汽车用永磁同步驱动电动机的性能改进分析
基于以上讨论,内置转子结构具有良好的动态和稳态性能,并且可以提供大扭矩,高功率和高功率密度。另外,内置转子的各种类型的结构对永磁同步驱动电动机具有更大的影响。因此,请加强对内置转子的结构设计的研究。探索既经济又性能好的转子结构对于提高永磁同步驱动电机的性能至关重要。
电枢绕组对永磁同步驱动电机性能的影响
永磁同步驱动电动机的电枢绕组根据线圈绕组的形状和埋线方式可分为分布绕组和集中绕组。根据电机每当量上极每极的槽数q=刀(印刷m),它可以分为整数槽绕组和分数槽绕组。
分数槽或整数槽的使用取决于电动机的性能和生产过程。与整数槽绕组相比,使用分数槽绕组具有以下优点:
1)平均而言,每个刺激对下相应的插槽数显着减少。少量的大插槽用来代替大量的小插槽,业余打孔片的插槽数量很少。电枢铁心的制造工艺相对简单,同时可以减少槽绝缘的空间,有助于提高槽的整体速度,提高电动机的性能。
2)通常,使用小槽可以缩短电动机线圈的末端,以节省铜线,从而降低电动机的绕组电阻,并在相同情况下减少电动机的铜消耗,从而提高电动机效率并减少温升。
3)如果不使用斜槽,则可以传输短距离和绕组的分布效果。改善了反电动势波形的正弦,以减少电动机中的转矩脉动和噪声。
4)当节距l,=1时可以使用自动绕线(分数槽集中绕线),这不仅提高了劳动生产率,而且简化了导线的埋入过程和布线,并节省了成本。缠绕在齿上的线圈的圆周和在绕组末端的延伸部分的长度被缩短。为了进一步减少所使用的铜量,每个线圈的末端不重叠。不必提供相间绝缘。
5)通过合理选择极槽调节。与整数槽绕组相比,部分槽集总绕组在减小齿槽转矩和增加输出方面更有效,并且磁场减弱和速度扩展能力也有所提高。
与整数槽绕组相比,分数槽绕组的主要缺点是:损失和噪音。目前,选择与低谐波谐波匹配的极槽,采用叠片式转子磁轭来减少涡流损耗,采用高阻永磁材料,适当增加气隙,调整槽宽等都是有效的。弥补了部分槽绕组的缺点。
根据以上分析,就性能指标和经济性而言,分数槽绕组可以有效地提高槽的整体速度,减少电动机的铜消耗,并减小齿槽转矩。更适合于永磁同步驱动电动机。控制策略对永磁同步驱动电机性能的影响
永磁同步驱动电动机的两种常见控制策略是矢量控制和直接转矩控制。两者都有其优点和缺点。矢量控制基于受控永磁同步驱动电动机的数学模型,并且通过控制电枢绕组电流来实现电动机转矩。
永磁同步驱动电动机的低速转矩在矢量控制下相对稳定,速度范围宽。在转子磁场方向矢量控制下,不需要励磁电流,因此它可以产生单位电流。最大电磁转矩。相对于矢量控制。直接转矩控制消除了对复杂空间坐标变换的需求。只有采用定子磁通量方向控制,才能直接观察和控制定子坐标系中的电机磁通量和转矩,具有控制方式简单,转矩响应快,易于完全数字化的优点。
目前,先进的控制算法已应用于两种控制策略,并取得了良好的效果。例如,基于滑模可变结构的永磁同步驱动电动机的直接转矩控制解决了常规永磁同步类型的直接转矩控制的问题。驱动电动机大电流,磁链和转矩脉动问题。
基于占空比控制的新型永磁同步驱动电动机直接转矩控制方法。使用准确的数学模型和扭矩误差,在整个采样周期内计算当前所选有效电压矢量的工作时间的占空比。它实时调整有效电压矢量的工作时间。有效降低转矩脉动。将基于比例积分派生神经网络的小脑模型联合控制器CMAC引入永磁同步电动机交流调速系统,用速度的外环PI控制器代替传统的双环控制系统。
另外,在矢量控制和直接转矩控制策略的研究基础上,高性能控制技术也得到了迅速发展,极大地提高了永磁同步驱动电机的性能。
1)弱磁场扩展技术。电动汽车,特别是直接驱动电动汽车,需要具有宽速度范围的永磁同步驱动电动机。电动机的调速范围受到电动机本身的机械强度和高于基本速度的恒定功率范围的限制。在这种情况下,需要弱磁控制。由于内置的转子结构,电动机具有凸极效应。并充分利用磁阻转矩来拓宽磁场减弱区域的范围。
2)转矩脉动抑制技术。永磁同步驱动电动机的转矩脉动的两个主要原因是由于其自身的结构而导致的非理想磁路和放大引入参数误差的控制方法。所以。通过优化永磁同步驱动电动机的结构,可以改善转子磁场分布,并可以在电动机控制水平上优化控制策略,以减少定子齿槽转矩,最终实现转矩脉动抑制。
基于以上分析,内置永磁同步驱动电机采用直接转矩控制弱磁增速技术。它对提高自身性能有很大的影响。
结束语
本文分析了永磁材料的磁性能,转子结构,电枢绕组和控制策略对永磁同步驱动电机性能的影响。永磁钢采用钕铁硼稀土永磁材料,转子采用内置结构,电枢绕组选择分数槽绕组也与转矩磁场弱化速度扩展技术直接匹配。它可以有效地改善永磁同步驱动电动机的主要性能指标。
5、“磁王”钕铁硼——稀土永磁材料中的朝阳产业
钕铁硼永磁材料由于其优异的磁性能和较高的性价比,自问世以来,迅速成为稀土永磁市场中的主导者,其产值占据世界稀土永磁材料产值的90%,并且随着制备工艺和生产技术的不断改进,其各项性能不断提高,应用领域也在逐步扩展。因此,钕铁硼永磁材料应用量的多少已经成为现代化水平高低的标志,钕铁硼永磁材料依然是稀土材料产业中的朝阳产业。
今天,就和小编一起认识一下这种新材料。
一
永磁材料及其发展
永磁材料是指在外磁场的作用下磁化至饱和并在去掉外磁场后仍能保持其磁性的一种功能材料,又被称为永磁材料或硬磁材料,通俗一点来讲,就是人们常说的“吸铁石”。早在战国时期发明的“司南”,便是利用了磁铁指南的作用来辨别方向。
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图1 战国时期的司南
尽管人类对磁性材料的认识已有两千多年,但人造永磁体始于十世纪我国发明的磁化钢针,磁性材料的发展与应用取得重大进步始于十九世纪末二十世纪初。二十世纪初,人们主要使用钨钢、碳钢、铬钢和钴钢作永磁材料。二十世纪三十年代末,AlNiCo(铝镍钴)永磁材料开发成功,永磁材料开始大规模应用。五十年代,钡铁氧体出现,降低了永磁体成本,同时将永磁材料应用范围拓宽到高频领域。到六十年代,稀土钴永磁研发成功,永磁体的应用迈入了一个新的时代。1967年,美国Dayton大学的Strnat等成功制成SmCo5永磁体,标志着稀土永磁时代的到来。迄今为止,稀土永磁材料已经由第一代1:5型SmCo5,第二代沉淀硬化型Sm2Co17,发展到第三代Nd-Fe-B永磁材料。
此外,历史上曾被用作永磁材料的还有Cu-Ni-Fe、Fe-Co-V、Fe-Co-Mo、A1MnC、MnBi合金等,这些合金由于性能较差、性价比低,在大多数场合已很少采用。FeCrCo、AlNiCo、PtCo等合金依然应用于一些特殊场合。Ba、Sr铁氧体仍然是目前用量最大的永磁材料,但其在许多应用领域正逐渐被Nd-Fe-B类材料取代,当前稀土类永磁材料的产值已经远远超过铁氧体永磁材料,稀土永磁材料的生产已经发展成为一大产业。Nd-Fe-B已经成为目前应用最广的稀土永磁材料,也是迄今为止磁性最强的永磁材料。
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图2 永磁材料的发展历史(1990-2015年)
二
钕铁硼的特点及优势
钕铁硼是一种由稀土金属钕、金属元素铁、非金属元素硼以及少量添加元素镨、镝、 铌、 铝、镓、铜等元素组成的稀土永磁化合物,简单来讲是一种磁铁,又称磁钢。钕铁硼永磁体磁性能优良,质轻价廉,应用范围广泛,被誉为“磁王”,是迄今为止性价比最高的磁体材料。
钕铁硼永磁体具有大的磁晶各向异性场,磁极化强度高,理论磁能积为64MGOe,其磁性比十九世纪人们使用的磁钢的磁性能高100多倍,比平常的铁氧体、铝镍钴高10倍,比昂贵的铂钴合金的磁性能还高一倍,其矫顽力和 能量密度很高,大大降低了磁性材料零部件尺寸,推动了仪器仪表、电声电机、计算机、移动电话等设备的小型化、轻量化、薄型化及高效化,提高了产品的性能,而且促进了某些特殊器件的产生;钕铁硼具良好的机械特性,易于切削加工;其制备技术工艺比较成熟,居里温度约为580K,使用温度可达150℃;钕铁硼不含战略元素Co和Ni,原材料丰富,其很高的性价比,使得其自1983年钕铁硼问世,到2006年产量就猛增到55540吨,到2015年,更激增至13万吨左右。
三
钕铁硼稀土永磁材料的应用
钕铁硼永磁材料的出现促进了人类文明的进步,为社会经济发展做出了巨大的贡献。这类材料可以实现机械能与电磁能的相互转换功能,具有磁光效应、磁共振效应、磁力学效应、磁化学效应、磁生物效应、磁阻效应和霍尔效应等磁的各种物理效应,因而被制作成磁性功能器件广泛应用于计算机、交通、通讯、航空航天、工业自动化和医疗等领域。
工业中使用的大量传统异步电机,在工作时,转子绕组要从电网吸收部分电能励磁,这部分电网电能最终以电流形式在转子绕组中发热消耗掉,该部分损耗约占电机总损耗的20~30%,使电机效率降低。永磁同步电机在转子上嵌入永磁体,由永磁体建立转子磁场,在正常工作时转子与定子磁场同步运行,转子中无感应电流产生,不存在转子电阻损耗,只此一项可将电机效率提高4%~50%。由于永磁电机转子中无感应电流励磁,定子绕组有可能实现纯阻性负载,使电机功率因数几乎为1,大大提高了电网的品质因数,使电网中不再需要安装补偿器。同时,因永磁电机的高效率,也节约了电能。
目前,稀土永磁电机是钕铁硼磁体最大的应用领域,约占磁体总应用量的70%,其种类繁多,形状、性能各异。计算机硬盘配套的音圈电机(VCM)占40%-50%,所以目前计算机产业是永磁电机的最大用户。将钕铁硼稀土永磁材料应用于各种电机的开发上,由永磁铁励磁,不存在转子损耗和摩擦,可以制成高效节能、质量轻、体积小、大转矩、低速驱动、平稳低噪、寿命长免维护的电机,明显减轻电机的质量,提高电机性能,再结合电力电子新技术,使得稀土永磁材料在电机中的应用可实现产品机电一体化,各种用途的新型稀土永磁电机进入了一个崭新的发展阶段。
汽车工业是钕铁硼永磁应用增长最快的领域之一。在每辆汽车中,一般可以有几十个部位如引擎、制动器、传感器、仪表、音箱等会用到40~100颗NdFeB系及SmFeN系烧结磁体。据悉,一辆全自动高级轿车约需消耗稀土永磁材料0.5kg~3.5kg;新能源汽车上钕铁硼材料的应用量更多,每辆混合动力车(HEV) 要比传统汽车多消耗约5KG钕铁硼,纯电动车(EV)采用稀土永磁电机替代传统发电机,多使用5~10KG钕铁硼。随着汽车工业的发展和电子技术要求的不断提高,其对钕铁硼永磁材料的需求量将越来越大。
2015年,我国“永磁高铁”试运成功,采用稀土永磁同步牵引系统后,由于永磁电机直接励磁驱动,具有能量转换效率高、转速稳、噪声低、体积小、重量轻、可靠性等诸多特点,使得原来一列8节车厢的列车,由6节车厢装备动力减小到4节车厢装备动力,从而节省了2节车厢的牵引系统成本,提高了列车牵引效率,至少省电10%,列车的全寿命周期成本降低。
地铁采用NdFeB稀土永磁牵引电机后,低速运行时系统噪音明显比异步电机低。永磁发电机使用全新封闭式通风电机设计结构,可以有效确保电机内部冷却系统干净清洁,免去了以往异步牵引电机裸露线圈带来的滤网堵塞清洁问题,使用更加安全可靠,维护更少;直驱式钕铁硼永磁电机的使用使得某些轨道交通可望在不久的将来去掉齿轮箱,给轨道交通牵引系统带来革命性变化。永磁牵引已经成为下一代世界轨道交通列车主流研究方向。
近年来,磁悬浮飞机国际有限公司(Magplane International Ltd)在我国推介美国磁悬浮飞机系统。磁悬浮飞机系统采用钕铁硼永磁体,进行新型悬浮设计,是一种最新型地面轨道交通运输系统。每公里需配2辆磁悬浮飞机(列车),每一辆磁悬浮飞机(列车)将使用约10吨烧结钕铁硼材料。该系统通过优化各类交通资源和集合多样性技术特征,降低造价和运行成本,实现了智能化、大容量和高速的统一。若磁悬浮飞机系统投入实际应用,可使市内短程交通系统与城际间中长途交通系统融为一体,有助于实现城市繁杂交通系统的一体化解决。
此外,稀土永磁材料也大量应用于永磁悬浮风力发电机、永磁偏置悬浮轴承、磁悬浮感应电机等磁悬浮装置。
电磁/永磁复合EMS型结构的悬浮电磁铁采用了NdFeB永久磁体,不需要制冷系统,结构简单,造价低,可以减少整个系统的功耗,在同等条件下,其同极的排斥力是铁氧体的16倍,同时可以加大悬浮间隙,减轻轨道的精度要求,悬浮的可靠性和列车运行的平稳性增强。2004年10月22日,可乘坐32人、我国自主研制的永磁补偿式磁悬浮技术验证车“中华01号”亮相大连,所用磁体为稀土永磁材料,采用车路一体化设计结构,悬浮耗能几乎为零,运输力与现行火车相当,安全性大大提高。目前,我国正在大力推进使用钕铁硼磁体的永磁悬浮列车研究,可望在未来几年内建成时速约600km/h的磁悬浮列车专线。
机器人、3D打印及相关智能制造受到人们越来越多的关注,智能机器人已经成为人类改革世界的一大核心技术,而驱动电机是机器人的核心部件。在驱动系统内部,微型钕铁硼磁钢无处不在。有资讯可查,目前机器人用电机永磁同步伺服电机即钕铁硼永磁电机是主流,伺服电机、控制器、传感器和减速机是机器人控制系统和自动化产品的核心部件。机器人的关节活动靠驱动电机来实现,要求有非常大的功率质量比和扭矩惯量比、高的起动转矩、低的惯量和平滑宽广的调速范围。特别是机器人末端执行器(手爪),应尽可能采用体小量轻的电动机;要求快速响应时,驱动电机还必须具有较大的短时过载能力;较高的可靠性及稳定性是驱动电机在工业机器人中应用的先决条件。对此,稀土永磁电机最适合不过。有机构测算,目前一台165kg焊接机器人需要消耗25公斤左右的高性能钕铁硼。中国也已经将机器人列入国家发展战略规划,中外资企业已在行动之中布局机器人产业,在人工智能和机器人领域投入了巨大的财力物力。
在医疗方面,NdFeB磁体的出现,推动了磁共振成像MRI的发展和小型化。永磁式RMI-CT核磁共振成像设备以往采用铁氧体永磁,磁体重量高达50吨,采用钕铁硼永磁材料后,每台核磁共振成像仪仅需永磁体0.5~3吨,但磁场强度提高了一倍,大大提高了图像清晰度,而且钕铁硼永磁体型设备具有占地最少,磁通泄漏最小,运行成本最低等优点。作为医用机器人的典型代表,康复机器人能够帮助患者进行科学有效的康复治疗,高性能、高集成度的无刷直流电机是康复机器人电机驱动关节的关键零部件,需要用高性能、耐高温NdFeB永磁材料。
电子束聚焦领域中稀土永磁的应用主要是在各种质谱仪、加速器及微波器件中。典型应用为周期性永磁体(REPM),电子束或其它粒子束通过磁体进行聚焦改变前进方向等。目前美国装备的爱国者防空导弹之所以能精准拦截来袭目标,得益于其制导系统中使用了大约4公斤的钐钴磁体和钕铁硼磁体,用于电子束聚焦。M1A2主战坦克的导航定位系统使用稀土磁体,“民兵”洲际导弹、“三叉戟”导弹、“鱼叉”反舰导弹、JDAM精确制导炸弹、“地狱火”导弹、“猛禽”F-22等都使用稀土磁体。
磁电、电磁式仪表用NdFeB用量约占总应用量的6%。应用NdFeB永磁体磁系统结构简单并可以确保仪表磁系统中高磁通利用率和高磁通密度的一般要求。同时,NdFeB磁钢体小量轻,可制成薄片状,为槽型表、广角表及特殊形状仪表的微型化和精密化提供了改造的可能性。
航空航天上,从神州系列飞船、探月工程嫦娥系列卫星到太空火箭,都离不开稀土永磁材料。钕铁硼永磁体由于其突出的稳定性、可靠性和最高的性能尺寸比在陀螺仪表和导航系统中发挥着不可替代的作用。
另外,NdFeB在油田除蜡、电子通讯、数控机床、家电设备等其他领域也有广泛应用。
随着国内技术工艺水平的升级、专有设备的研发突破,我国研制生产的各种稀土永磁材料的性能已接近或达到国际先进水平。随着世界经济逐步复苏,美洲和日本市场对中国高性能烧结钕铁硼的需求剧增,我国多家钕铁硼磁体材料生产企业的产品已进入到日本、欧洲和美国等世界各国,有力推动了我国对高端钕铁硼产品的研发和市场上对铁氧体的大规模替代,从而促进了全球钕铁硼的规模增长。
编辑:赵翠 鲁凡英
(专家:朱明刚,教授,博士生导师,中关村开放实验室-钢研院先进永磁材料与分析检测实验室主任,全国稀土标准化委员会稀土标准主审专家,中国电工技术学会第五届永磁电机专业委员会委员,中国专利审查技术专家,中国实验室国家认可委员会技术专家。姜瑞姣,讲师,博士研究生。河北工程大学教师,主要从事热压双硬磁主相永磁材料的制备成型及性能研究。本文由中国稀土学会推荐供稿,科普中国微平台原创首发。)