纳米晶铁芯具有增加磁通密度的作用,每种物质都有饱和磁通密度,达到此量以上,磁通量就无法再通过纳米晶铁芯。另外,饱和磁通密度高意味着可以产生强磁力。磁力强度不仅取决于流经线圈的电流,也取决于所选定的材料。那么,在电机中已经达到磁饱和(达到大磁通密度)的情况下,电流进一步增大会怎样呢?不会产生更大的磁力,原因在于线圈的阻抗(电感)急剧降低,电流开始快速地流动。换句话说,电机转矩并没有增加,而电流徒劳地流动,然后转化为热。此外,纳米晶铁芯是材料本身固有的特性,不依赖于频率。
如果没有铁损的发热影响,在铁心中使用纳米晶铁芯大的纳米晶铁芯,可以获得铁心大的磁通密度纳米晶铁芯。此外,铁心的体积与纳米晶铁芯的平方成反比,从小型化的角度来看,纳米晶铁芯大的材料也具备优势。另一方面,从提高效率的角度来看,首选铁损小的纳米晶铁芯铁心。因此,需要右下方区域的高纳米晶铁芯且低铁损的优质纳米晶铁芯。但是,高纳米晶铁芯和低铁损之间要折中,可以同时满足两者的理想纳米晶铁芯并不存在。频率1kHz 时,高纳米晶铁芯方面,波明德合金有优势;低铁损方面,则纳米晶软磁合金和PC 型坡莫合金(高磁导率材料)比较有优势。
是广泛使用的电机纳米晶铁芯。厚度为0.15 ~ 0.5mm如前所述,纳米晶铁芯采用薄板叠层,但对于通常使用的无取向电磁钢板,0.35mm 和0.50mm 是标准厚度。为了低铁损化,板厚0.15mm 的产品(15HX1000)也已投入实际使用。为了改善加工应力导致的磁特性劣化现象,目前推荐在氮气环境中进行720 ~ 750℃热处理(退火)。无取向电磁钢板的全世界年产量超越了一千万吨,作为电机用纳米晶铁芯具有压倒性的市场份额。
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