永磁电机对磁铁的性能要求有哪些？

电机是一种将电能转换成机械能的装置，这种能量转换是以磁场为媒介的，在永磁电机中是以永磁材料产生恒定的磁场，因而永磁电机性能的好坏，直接与所采用的永磁材料的性能参数有着密切的关系。

对剩磁Br的要求

当电流不变时，根据BLI定律，电磁转矩平均值为：T = Bg·I·N·L·Da

上式中，Bg为气隙磁密，N为线圈匝数，L为线圈单边计算长度，Da为电枢直径。电机转矩T和体积不变即L·Da不变，提高Br以增大Bg，使安匝数I·N降低，可以节省漆皮线及降低铜耗，使电机效率提高；若转矩T与安匝I·N不变，提高Br可以減小体积、减轻重量及节省材料。因此，在一般情況下，应选用Br大的材料提高气隙磁密Bg。但是，Bg提高会增加定位转矩，使磁拉力增大，电枢芯片磁饱和程度提高，铁损增加，有些电机不希望出现这些情況，因而宁愿选用Br小些的材料。

对矫顽力Hcb和Hcj 的要求

永磁电机的实际工作点不是在磁铁磁滯回线的H=0的Br点上，而是处在去磁曲线 (或回复线)的某一点上，为了防止不可逆退磁，要求磁铁有足够大的矫顽力Hcb。Hcb越大，磁铁的抗去磁能力越強，磁稳定性越好。表示材料磁化強度退到零的內稟矫顽力Hcj在永磁电机中也是要求越大越好。Hcj 越大，漏磁越小，对NdFeB磁铁而言，Hcj大可使工作温度提高，温度系数小，不可逆热磁损耗小。

对最大磁能积(BH)max的要求

如果磁路漏磁通忽略不计，根据克希霍夫第一定律，磁路中各部分磁通相等，即 BmSm=BgSg。这里Bm为磁铁磁密，Sm为磁铁磁路面积，Bg为气隙磁密，Sg为气隙磁路面积。则Sm=BgSg/Bm。根据克希霍夫第二定律，磁路中各处磁压降相等，即Hmhm=Hgg。这里Hm为磁铁磁场强度，hm为磁铁厚度，Hg为气隙磁场强度，g为气隙长度。则hm=Hg.g/Hm。气隙中，r=1，Bg = rHg = Hg，则磁铁体积Vm=Smhm=Bg^2.Sg.g/Bm.Hm 如果磁铁在最大磁能点工作，即BmHm = BdHd = (BH)max，则Vm=Bg^2.Sg.g/ (BH)max 如果气隙尺寸一定，气隙磁密Bg一定，材料的磁能积越高，磁铁体积就越小。因此永磁 电机通常要求磁铁的(BH)max有较大的值，而且设计时应使磁路工作点尽量接近最大磁能点(BdHd)。因此：

对于铁氧体而言，常温下去磁曲线通常是直线，即有Br/Hcb=Bd/Hd的关系，因此，对于hm/Sm较大即厚而小的磁铁，宜选择Br大Hcb较低的材料；而hm/Sm较小即大而薄的磁铁，宜选择Hcb大Br较小的材料。

对回复磁导率r的要求

回复磁导率r大，回复线(或去磁曲线)的斜率大，工作点磁密低，且电机在不同负载下工作的工作点磁密差异大，这是我们不希望发生的。并且，r大的材料往往Br较大而Hcb较小，抗去磁能力差。因此，对于动态下工作的永磁电机要求r要小，使其动态性能好，磁密变化小，抗去磁能力强。

对退磁曲线线性的要求

在永磁电机中，磁铁常处在动态下工作，因此不但要求电机在最大去磁状况(例如堵转)时的工作点在去磁曲线的拐点以上，以防止产生不可逆去磁；同时也要求磁铁拐点以上的去磁曲线线性要好。在相同的Br的及r条件下，去磁曲线线性差的磁铁工作点磁密Bd低，回复线低。回复线与去磁曲线的磁密差异是不可逆去磁，回复线越低，不可逆去磁就越大。只有当去磁曲线为真正的直线时，回复线与去磁曲线重合，才没有不可逆去磁情況出现。

对磁感应温度系数αb的要求

αb是衡量磁铁经饱和磁化后磁密随温度可逆变化的程度，各系磁铁的αb都为负值，即当温度升高时磁密下降。αb的絕对值越小，磁铁的温度稳定性越好。事实上，所谓可逆变化也是相对的，须经过数次反复温度循环才能得到磁性的完全可逆变化。

对居里点Tc的要求

居里点Tc高，其允许的使用温度也高，永磁电机中，磁铁温度通常在150°C以下，这对铁氧体及铝镍钴、稀土钴磁铁来说设计时已无需考虑其居里点，但对于NdFeB磁铁来说，居里点Tc低是其最大缺陷之一。不同牌号的NdFeB居里点差別较大，通常300°C左右，特殊制造的高温 NdFeB可达到450°C，粘结比烧结Tc高。