什么是叠片磁钢(层压磁钢)

叠片磁钢,是指用由多片较薄的磁体用绝缘胶粘接后组成的磁钢组,也称作层压磁钢。

叠片磁钢有哪些优点呢?
  1. 显著降低损耗:大幅减少涡流损耗,这是高速电机能量损失的主要来源之一,直接提升电机效率。
  2. 缓解热退磁:发热是永磁体的大敌。由于涡流产生的热量被有效抑制,磁钢工作温度降低,防止了因高温导致的性能下降或永久性退磁。
  3. 提升可靠性:更低的工作温度、更均匀的内部应力,直接延长了电机的使用寿命,使其在高负载下工作更稳定
叠片磁钢的核心原理:阻断涡流

电机高速运转时,交变磁场会在磁钢内部感应出漩涡状的电流(即“涡流”),导致磁钢发热。叠片技术通过绝缘层将磁钢分割,极大地增加了电阻,从而有效阻断了涡流的路径,从根源上大幅减少热量产生。理论上来讲,分层分段越多,阻断涡流的效果就越好。

生产叠片磁钢远比生产普通复杂,相应的成本和价格也是比较高的。

生产叠片磁钢的工序主要按以下步骤:

第一步,把钕铁硼或钐钴毛坯加工到指定厚度的大片,比如2mm厚,往往厚度方向是非充磁方向。现在越来高的性能需要晶界扩散的工艺才能做到的,就先获得要求性能的黑片。

第二步,使用耐高温的绝缘胶将大片叠片粘起来,需要特殊的粘胶工艺和定制工装,保证胶水涂覆的均匀性和胶层厚度,以及保证整体形位的一致性。然后在指定的温度下固化胶水。胶层完全固化后,获得以组为单位的叠片毛坯。胶水的选择也非常重要,不仅强度要够,耐高温,还要绝缘。

第三步,使用磨床、线切割或切片工艺,再加工到成品尺寸。这里线切割要注意特制工装使得绝缘了的磁钢层去实现加工过程中的导电,否则线切割程序走了,线还在那里。

第四步,一般叠片磁钢的成品需要对其表面做绝缘处理,常见就是环氧喷涂。如果绝缘不好的话,降低涡流的效果就不明显。

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