微型直流電機加厚磁鋼對微電機的影響

?微電機的結構中少不了磁鋼這一材料，它一般指的是鋁鎳鈷合金（也就是AlNiCo），磁鋼就是由這幾種金屬合成的，當然也有用銅、鈮、鉭用來(lái)合成制作超高硬度的永磁合金。

天孚微電機用到的是鐵氧體磁鋼，主要有鋇和鍶兩種材料，鐵氧體磁鋼它是應用最為廣泛一種材料，是一種具有不易退磁、不易腐蝕的永磁材料，它的最高工作溫度可達250℃左右，這也是天孚微電機使用壽命長(cháng)的原因之一。

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在磁鋼最大磁能積，矯頑力一樣的情況下，增加磁鋼的厚度，對微電機的性能會(huì )有什么影響呢？

增加磁鋼的厚度，我們知道磁路和電路相似，磁鋼和電源的可以類(lèi)比的，如果只增加厚度的話(huà)，剩磁對應的磁通是不變的，但是內磁阻會(huì )變大，外磁路磁阻不變時(shí)，外磁路的磁通就會(huì )變大，因為電源有兩種等效，一種是電流源并聯(lián)電阻，一種是電壓源串聯(lián)電阻。磁鐵剩磁不變，磁化方向的截面積不變，相當于電流源不變，但是內阻增大了。

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退磁問(wèn)題：微電機磁鐵對應磁動(dòng)勢增大，內磁阻增大，在相同的退磁下，磁通就小，抗退磁能力就強，弱磁性能和退磁一樣，弱磁困難，還有就是D軸磁阻大，Ld小，弱磁困難，反電勢增大，轉矩系數就大，銅耗就降低，也增加了成本；

齒槽轉矩：氣息磁密波形不變的情況下，磁能對角度的導數加大，齒槽轉矩增大；

反電勢波形：一般來(lái)說(shuō)齒部磁密飽和含三次諧波，反電勢波形變平，轉矩波動(dòng)加大。

釹鐵硼磁鋼的磁導率與空氣接近，微電機的主磁通一定是要“流過(guò)”永磁體，那么磁路上的永磁體越厚則磁阻越大->電樞電感就要變??；

磁鋼的工作點(diǎn)會(huì )因為電樞反應和磁路磁阻降低，提高厚度可以讓工作點(diǎn)上移，獲得更高的氣隙磁密。

磁密高了空載的渦流損耗這些也會(huì )增加一點(diǎn)，厚一點(diǎn)的磁鋼也能抵抗去磁作用，電樞的電感降低了，那么定子電流的磁場(chǎng)也會(huì )減弱，內置式的永磁電機如果磁鋼厚一些，那么凸極率也會(huì )提升，永磁微型電機磁鋼由薄到厚，存在一個(gè)局部最優(yōu)點(diǎn)，薄了氣隙磁場(chǎng)弱，容易退磁，厚了則電感太小，不容易控制,通常有一定厚度就夠了，一直加厚也是能用的，只不過(guò)沒(méi)有更多的優(yōu)勢還增加了巨額成本。

從天孚微電機實(shí)際測試數據來(lái)看：

磁鋼厚度增加，低速和高速的性能都有所增加。

定子鐵芯厚度＝轉子鐵芯厚度＝磁鋼厚度方案

定子鐵芯厚度＝轉子鐵芯厚度-5mm＝磁鋼厚度-5mm

定子鐵芯和轉子鐵芯厚度相同

轉子鐵芯比定子鐵芯厚度增加5mm，其它測試條件都不變，測的電機低速和高速轉矩都有所增加。

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直觀(guān)來(lái)說(shuō)是微電機性能提高了。主要是由于磁場(chǎng)強度提高，使微電機用更小的電流就能提供所需的扭矩，電流小了，銅損低了，效率自然就高了。