[發明專利]永久磁鐵、旋轉電機及車輛

有效

• 申請號: 201710089947.8
• 申請日: 2017-02-20
• 公開（公告）號: CN107204222B
• 公開（公告）日: 2019-07-23
• 發明（設計）人: 堀內陽介;櫻田新哉;木內宏彰
• 申請（專利權）人: 株式會社東芝
• 主分類號: H01F1/053
• 分類號: H01F1/053;H02K1/02
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 張佳鑫;胡燁

本發明在進行從低速旋轉到高速旋轉的可變速驅動的旋轉電機中抑制輸出功率的降低。本發明的永久磁鐵具有以組成式：R_pFe_qM_rCu_tCo_100?p?q?r?t表示的組成，具有包括主相和晶界相的金屬組織，所述主相具有Th₂Zn₁₇型晶相，所述晶界相設置于構成主相的晶粒之間。主相包括具有Th₂Zn₁₇型晶相的胞相、含有比胞相更高濃度的Cu的富Cu相、在包括Th₂Zn₁₇型晶相的c軸的截面內沿著與c軸交叉的方向延伸且含有比胞相更高濃度的M元素的多個富M片狀相。在截面內，胞相的直徑在200nm以上，且多個富M片狀相的間隔在80nm以下。

技術領域

本發明涉及永久磁鐵、旋轉電機及車輛。

背景技術

在汽車和鐵路車輛等車輛中，已知為了提高效率而使用具有Nd-Fe-B系磁鐵的電動機和發電機等旋轉電機。Nd-Fe-B系磁鐵具有高磁通密度。因此，通過將Nd-Fe-B系燒結磁鐵用于旋轉電機，可獲得高轉矩。

上述汽車和鐵路車輛等車輛所使用的電動機中，進行從低速旋轉到高速旋轉的可變速驅動。此時，現有的具有Nd-Fe-B系燒結磁鐵的電動機中，雖然在低速旋轉側可獲得高轉矩，但在高速旋轉側因產生感應電壓(反電動勢)而導致輸出功率降低。

Nd-Fe-B系燒結磁鐵等永久磁鐵始終以恒定強度產生交鏈磁通。此時，永久磁鐵產生的感應電壓與旋轉速度成比例地升高。因此，在高速旋轉時，旋轉電機的電壓達到電源電壓上限，輸出功率所需的電流消失。其結果是，輸出功率大幅降低，甚至在高速旋轉的范圍內無法驅動。

作為抑制高速旋轉中的感應電壓的影響的方法，可例舉例如弱磁控制法。弱磁控制法是指產生逆磁場來降低磁通密度，使交鏈磁通數降低的方法。然而，Nd-Fe-B系燒結磁鐵這樣的具有高磁通密度的永久磁鐵中，在高速旋轉時無法充分地降低磁通密度。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本專利特開2012-175738號公報

非專利文獻

非專利文獻1：IEEJ Transactions Industry Applications,2013,Vol.133,NO.9,pp.943-951

發明內容

發明所要解決的技術問題

本發明所要解決的課題是在進行從低速旋轉到高速旋轉的可變速驅動的旋轉電機中抑制輸出功率的降低。

解決技術問題所采用的技術方案

實施方式的永久磁鐵具有以組成式：R_pFe_qM_rCu_tCo_100-p-q-r-t表示的組成(式中，R是選自稀土元素的至少一種元素，M是選自Zr、Ti和Hf的至少一種元素，p是滿足10.5≤p≤12.4原子％的數，q是滿足26≤q≤40原子％的數，r是滿足0.88≤r≤4.3原子％的數，t是滿足3.5≤t≤13.5原子％的數)，具有包括主相和晶界相的金屬組織，所述主相具有Th₂Zn₁₇型晶相，所述晶界相設置于構成主相的晶粒之間。主相包括具有Th₂Zn₁₇型晶相的胞相、含有比胞相更高濃度的Cu的富Cu相、在包括Th₂Zn₁₇型晶相的c軸的截面內沿著與c軸交叉的方向延伸且含有比胞相更高濃度的M元素的多個富M片狀相。在截面內，胞相的直徑在200nm以上，且多個富M片狀相的間隔在80nm以下。

附圖說明