天津高性能鐵氧體磁鐵

來源: 發布時間:2020-04-28

隨著汽車電控技術的不斷發展,汽車電子設備數量很大程度增加,工作頻率逐漸提高,功率逐漸增大,使得汽車工作環境中充斥著電磁波,導致電磁干擾問題日益突出,輕則影響電子設備的正常工作,重則損壞相應的電器元件。因此,汽車電子設備的電磁兼容性能越來越受重視,目前迫切要求能廣泛應用鐵氧體磁環針對汽車子設備的電磁改進技術鐵氧體磁環汽車電子設備的電磁兼容性能在國內日益受到重視,它對提高國內汽車產品的競爭力也相當重要。通過對電子設備干擾源的分析,表明車內電磁干擾是設備所受的主要干擾,為減少系統的電磁干擾,需要采用文中的改進措施來提高汽車電子設備的電磁兼容性能,測試表明改進效果都比較明顯。對大多數電氣設備,增強電路濾波是比較通用的改進措施。鐵氧體磁性的主要特點是電阻率遠大于金屬磁性材料,這壓抑了渦流的產生,使鐵氧體磁性能應用于高頻領域。天津高性能鐵氧體磁鐵

鐵氧體對紋波和噪聲減少:如果電路板走線的阻抗不足以作為阻性元件構成低通濾波器,可用一個小鐵氧體磁珠來增加阻抗,改善對噪聲的控制。使用鐵氧體磁珠可以把輸入紋波衰減近似為鋸齒波,并可把它降低為基頻成分。利用鐵氧體磁珠的直流阻抗(Rb)和濾波電容(Cf)可以確定轉折頻率和在相應開關頻率下的紋波衰減。高頻噪聲的衰減要求測試在輸入高頻噪聲的共振頻率下鐵氧體磁珠的阻抗。通常高頻噪聲出現在約400MHz時,而圖7中在400MHz下鐵氧體磁珠的阻抗約140Ω。從圖4可知,濾波電容器在400MHz時相應的阻抗約為1Ω并且呈感性。這樣,利用該網絡就可以大概計算出在400MHz時的衰減鐵氧體磁珠有一個很小的直流阻抗,使它通過直流電流對系統的效率有很小的影響。它還在變換器出現高頻噪聲的頻帶內擁有很大的阻抗。從曲線中可以看出,頻率在200MHz以上時阻抗大于100Ω。在應用了鐵氧體磁珠的例子中,有500mA的額定電流和Ω的直流阻抗,這就使附加器件的損耗可以降到比較低。當降壓型變換器與其它電路擁有共同的輸入電壓時,降壓型變換器的輸入噪聲完全可以干擾其它裝置。簡單濾波方式可以用來降低輸入噪聲,改善電路的特性。在大多數情況下,共同輸入電壓的電路用陶瓷電容器就可以了。湖北鐵氧體工藝鐵氧體的相對磁導率可高達幾千,電阻率是金屬的1011倍,渦流損耗小,適合于制作高頻電磁器件。

鐵氧體是由氧化鐵(Fe2O3)與一種或多種附加金屬氧化物化學結合而成的一種陶瓷化合物。它們都是不導電的和亞鐵磁性的,這意味著它們可以被磁化或吸引到磁鐵上。鐵氧體根據它們的矯頑力大小可以將鐵氧體分為兩類:硬鐵氧體和軟鐵氧體。硬鐵氧體具有很高的矯頑力,因此難以消磁。它們被用來制造磁鐵,用于冰箱,揚聲器和小型電動機等設備。軟鐵氧體具有較低的矯頑力。它們被用于電子工業中制造電感器和變壓器的鐵氧體磁芯,以及各種微波元件。鐵氧體化合物具有極低的成本,由氧化鐵(即生鐵)制成,并且還具有優異的耐腐蝕性、非常穩定,難以消磁。東京工業大學的YogoroKato和TakeshiTakei在1930年合成了前列批鐵氧體化合物這導致了TDK公司在1935年成立專門制造這種材料。鋇鐵氧體(BaFe12O19)是1950年在飛利浦物理實驗室發現的。這個發現有點意外,是由于一個助手的錯誤。他在給一個調查半導體材料用途的小組制備一個六方晶系鑭鐵氧體樣品時,發現它實際上是一種磁性材料,并通過X射線晶體學證實其結構后,便將其傳遞給磁性研究小組。鋇鐵氧體具有較高的矯頑力(170kA/m)和較低的原材料成本。它由飛利浦工業(荷蘭)公司開發,1952年以商品名Ferroxdure出售。

燒結鐵氧體(又稱陶瓷磁體)開發和生產于1950'年代;燒結鐵氧體磁體主要有鋇鐵氧體(BaO?6Fe2O3)和鍶鐵氧體(SrO?6Fe2O3)兩類;燒結鐵氧體又分為各向同性磁體和各向異性磁體。性能:各向同性燒結鐵氧體的磁性能較弱,在任意方向具有相同的磁性能,可任何方向多極充磁;各向異性燒結鐵氧體磁體比各向同性的磁性能高,只能在成型時磁場取向方向充磁;燒結鐵氧體主要原料是氧化物,故其不受高溫、高濕或化學物質(除強酸堿外)影響而被腐蝕。應用領域因原材料價格便宜,同時其生產工藝相對簡單,故其成本低廉,因此燒結鐵氧體是至今使用范圍特廣的的永磁材料;大量應用于永磁電機、DC馬達、揚聲器、干簧管、磁選機和吸附裝置等等。其他燒結鐵氧體具備優異的退磁阻抗,在裝配和充磁前后無磁通損失;燒結鐵氧體工作溫度為-40℃到+250℃,溫度系數較差;Br溫度系數為℃,即溫度每升高1℃,Br下降;燒結鐵氧體硬度大,可以進行線切割、磨加工等加工;燒結鐵氧體脆性大,易碎特性,生產和運輸過程要小心輕放。鐵氧體組成原材料主要有氧化鐵、碳酸鋇或碳酸鍶。

隨著信息網絡技術的飛速發展,在有線電視系統和閉路電視系統的基礎上迅速發展起來的光纖同軸電纜混合(HFC)網絡系統,作為綜合信息寬帶網絡,具有明顯的優勢。HFC網絡系統的改造和建設,需要各種射頻寬帶鐵氧體器件,而射頻寬帶鐵氧體材料(磁芯)系列是制造上述鐵氧體器件的關鍵磁性材料。HFC的發展,刺激了對射頻寬帶鐵氧體材料及器件的需求。Ni-Zn軟磁鐵氧體材料除大量用于HFC寬帶網絡外,還大量用于抗電磁干擾。使用鎳鋅系軟磁鐵氧體材料制成的濾波器、鐵氧體控制器是其中有效、簡單、經濟的辦法之一。鐵氧體制備工藝大致分為:多晶鐵氧體生產工藝;鐵氧體化學工藝;單晶鐵氧體制造工藝及其他特種工藝等。燒結鐵氧體電機

鐵氧體磁鐵是一種具有鐵磁性的金屬氧化物。天津高性能鐵氧體磁鐵

從我們電機的角度可以看出鐵氧體材料可以很好的解決了永磁電機現在的應用困境(高溫退磁+成本較高)。目前國內白色家電應用的電機中已經有部分已經在批量生產鐵氧體的電機,采取的是應用大量的鐵氧體材料來彌補性能不足策略。而在高性能需求的行業鐵氧體電機仍在探索和小批量應用階段,未能大量普及的原因在于一些關鍵技術尚未突破。相比于稀土永磁同步電機,鐵氧體永磁同步電機具有高抗退磁(高溫)以及低成本的優勢,但是剩磁密度較小使得電機氣隙磁密偏低,進而產生永磁轉矩不足等問題。因此怎么解決轉矩密度低的同時又能節省大量的成本成為了必須要面對的關鍵問題。有兩種路線來解決上述問題。一種是通過內置式永磁體或切向的磁通等方式來獲得有較大的氣隙磁密。因為這種轉子磁路結構下電機每一極的磁通由相鄰兩個永磁體并聯提供,這樣電機的每極磁通會增大。很好的彌補了鐵氧體材料剩磁密度小的缺點,在電機歸類上屬于IPM電機。天津高性能鐵氧體磁鐵

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