[發明專利]風力發電機或永磁電動機用釹鐵硼永磁體溫度補償材料

有效

• 申請號: 201410509792.5
• 申請日: 2014-09-28
• 公開（公告）號: CN104242489B
• 公開（公告）日: 2017-05-10
• 發明（設計）人: 文波;虞建芳
• 申請（專利權）人: 寧波市展發磁業科技有限公司
• 主分類號: H02K1/02
• 分類號: H02K1/02;C22C38/08
• 代理公司: 寧波市鄞州甬致專利代理事務所(普通合伙)33228
• 代理人: 代忠炯

技術領域

本發明涉及一種風力發電機技術領域，具體涉及一種風力發電機或永磁電動機用釹鐵硼永磁體溫度補償材料或者稱為風力發電機或永磁電動機用溫度補償釹鐵硼永磁體。

背景技術

風力發電機或永磁電動機中用的釹鐵硼永磁體，由于使用環境苛刻，要求永磁體具有磁性穩定性好，高溫環境下不降磁，以維持風力發電機持續發電能力。

現有技術的永磁體，由于在長時間的發電過程，溫度會逐漸提高，甚至會提升到80-100℃這樣的高溫，目前應用的永磁體在這樣的高溫環境下，磁性大幅度下降，從而嚴重影響風力發電機運轉的穩定性，降低發電功率。

此外，目前使用的風力發電機中用的釹鐵硼永磁體，為了防止永磁體表面腐蝕或劃傷，往往采用電化學電鍍方法在釹鐵硼永磁體外表面鍍上一層單一金屬保護層，但這種工藝往往存在如下一些不足：1.由于化學電鍍過程污染大、以排放重金屬廢液，對環境造成巨大影響和破壞；2.化學電鍍過程耗電量大、能耗高，大大提高了生產成本；3.由于是在釹鐵硼永磁體外表面鍍上一層金屬保護層，該金屬保護層的硬度和強度不是太理想，仍然會造成表面劃傷的缺陷，一旦劃傷，還需要重復電鍍或去除電鍍層再返工再加工，整個過程工藝復雜、處理難度大，大大提升了企業的成本。

發明內容

本發明針對現有技術的上述不足，提供一種能有效保證永磁體在高溫環境下的磁穩定性、不降磁以維持風力發電機持續發電能力，且環境污染小、加工簡單、降低成本的風力發電機或永磁電動機用釹鐵硼永磁體溫度補償材料。

為了解決上述技術問題，本發明采用的技術方案為：一種風力發電機或永磁電動機用釹鐵硼永磁體溫度補償材料，該材料包括：釹鐵硼永磁體本體，釹鐵硼永磁體本體上包覆有金屬殼體；所述的金屬殼體的制備材料包括：Fe60-75％，Ni25-40％。

作為優選，所述的金屬殼體的制備材料還包括Cr1-3％，Mn1-3％，Si1-3％，Cr1-3％，Cu1-3％，Co1-3％，C1-3％中的任一種或者任意兩種、多種的組合。

作為進一步優選，所述的金屬殼體的制備材料包括：Cr2％，Mn2％，Si2％，Cr2％，Cu2％，Co2％，C2％中的一種；采用上述配方比例，可以進一步保證制備的溫度補償材料的磁性更加穩定，在高溫條件先不降磁。

上述組成金屬殼體的材料的元素重量百分比之和為100％。

作為優選，所述的包覆為釹鐵硼永磁體本體的外表面與金屬殼體的內表面相互貼合。采用該結構保證釹鐵硼永磁體本體與金屬殼體之間無間隙，更利于溫度補償，且制備過程由于無間隙、無空氣不易造成金屬殼體的爆裂。

本發明的風力發電機或永磁電動機用釹鐵硼永磁體溫度補償材料的具體制備過程包括：

(1)按照配方比例將金屬殼體原料配料混合，然后在真空感應熔煉爐中熔融熔煉，冷卻后得到鑄錠，對鑄錠加熱至850-1000℃鍛造、反復鐓粗、拔長，制備成厚度10-15mm的板坯，然后在850-900℃采用溫軋工藝獲得厚度0.3-0.5mm的金屬殼體，再根據待包覆永磁體的尺寸裁剪好金屬板材，然后根據永磁體外輪廓形狀沖壓拉伸成與永磁體外輪廓貼合的金屬殼體；

(2)將步驟(1)的金屬殼體扣合在永磁體外輪廓上，然后放入真空度≤1KPa的真空環境下夾住工件，再使用冷焊機對金屬殼體結合縫隙進行冷焊；

(3)焊接后在常溫下進行加壓，壓力≥280KPa，檢測組合磁體密封度，焊接合格后用平面磨磨去金屬殼體焊接痕跡并達到所需要求的尺寸；最后進行拋光，清洗，裝盒。

本發明步驟(2)的冷焊條件為：焊絲直徑0.1—0.2mm，氬氣流量1-2L/min，焊接脈沖頻率1—5每秒(即每秒內1—5個脈沖數)；每次焊接的焊縫長度為10-20mm，待工件冷卻至40-65℃后再繼續冷焊；采用上述工藝，可以保證工件表面溫度不會急劇上升，并散熱快速，防止應力大。

本發明的優點和有益效果：

1.本發明首次提出在永磁體的外表面包覆一層金屬殼體來實現溫度補償，經過檢測發現采用這種工藝制備出的永磁體在風力發電機中使用，即使溫度達到80-100℃這樣的高溫，永磁體仍然保持良好的磁性，組合磁體檢測結果：Br＝11.64kGs(20℃)。Br＝11.36kGs(100℃)，α(負溫度系數)＝-0.03％；比傳統的-0.11％的負溫度系數大大降低，保持了風力發電機的穩定性。