[發(fā)明專利]復(fù)合永磁體中的磁相耦合

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710700864.8
• 申請(qǐng)日: 2017-08-16
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107768065B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-06-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: C柄·榮
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 福特全球技術(shù)公司
• 主分類號(hào): H01F7/02
• 分類號(hào): H01F7/02;H01F3/10;H02K21/14;H02K21/02;H02K1/2706;H02K1/02
• 代理公司: 北京銘碩知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11286
• 代理人: 魯恭誠(chéng);王秀君

公開(kāi)了一種復(fù)合永磁體，所述復(fù)合永磁體包括包含硬磁材料的第一相和包含磁性材料的第二相。每種材料具有選擇的各向異性值，使得所述值的比率落在預(yù)定的范圍內(nèi)，并且磁性材料的所得晶粒尺寸大于由預(yù)定的范圍所限定的預(yù)定的閾值。

技術(shù)領(lǐng)域

本公開(kāi)涉及用于復(fù)合永磁體中的磁相耦合的系統(tǒng)和方法。

背景技術(shù)

永磁電機(jī)可以具有高效率，使其可能適用于混合動(dòng)力和電動(dòng)車輛的牽引電機(jī)。在這種類型的電機(jī)中永磁體的設(shè)計(jì)和選擇是重要的。由于諸如釹(Nd)磁體的稀土永磁體的與諸如Alnico(包括鋁、鎳和鈷的鐵合金)和鐵氧體的傳統(tǒng)的非稀土磁體相比的高的磁通密度和高的抗退磁能力，它們常常被用在電動(dòng)車輛中的牽引電機(jī)中。稀土永磁體可以包含大量的稀土元素，例如，在一些商業(yè)磁體中至少為30重量％。

發(fā)明內(nèi)容

復(fù)合永磁體包括包含硬磁材料的第一相和包含磁性材料的第二相。每種材料具有選擇的各向異性值，使得值的比率落在預(yù)定的范圍內(nèi)，并且磁性材料的所得晶粒尺寸大于由預(yù)定的范圍所限定的預(yù)定的閾值。

復(fù)合材料包括基質(zhì)相和分散相。相中的至少一個(gè)相包括選擇的磁性材料，使得磁性材料的磁晶各向異性相對(duì)于相中的另一相的磁晶各向異性的比率落到預(yù)定的范圍內(nèi)，并且磁性材料的所得晶粒尺寸大于由預(yù)定的范圍所限定的預(yù)定的閾值。

電機(jī)包括定子和轉(zhuǎn)子，定子包括響應(yīng)于接收的電力而產(chǎn)生磁場(chǎng)的多個(gè)繞組，轉(zhuǎn)子包括多個(gè)永磁體，所述多個(gè)永磁體使轉(zhuǎn)子根據(jù)磁體與場(chǎng)之間的吸引力和排斥力運(yùn)轉(zhuǎn)。每個(gè)磁體包括包含硬磁材料的第一相和包含磁性材料的第二相。每種材料具有選擇的磁晶各向異性值，使得值的比率落在預(yù)定的范圍內(nèi)，以限定磁性材料的大于20納米的所得晶粒尺寸。所得晶粒尺寸由硬磁材料的晶粒尺寸進(jìn)一步限定。每種材料還具有選擇的矯頑力值，使得矯頑力值的比率落在第二預(yù)定的范圍內(nèi)。

附圖說(shuō)明

圖1示出了復(fù)合永磁體中的多個(gè)相(phase)；

圖2A和圖2B示出了復(fù)合永磁體中的多個(gè)相的示例布局；

圖3示出了磁性材料的示例磁滯曲線；

圖4示出了包括硬相和軟相的復(fù)合永磁體；

圖5示出了包括硬相和第二相的復(fù)合永磁體；

圖6示出了晶粒尺寸與磁晶各向異性比率之間的關(guān)系；

圖7示出了對(duì)于變化的相對(duì)晶粒尺寸的歸一化矯頑力與磁晶各向異性之間的關(guān)系；并且

圖8示出了包括限定不同的磁性材料的第二相的復(fù)合永磁體的退磁曲線。

具體實(shí)施方式

在此描述了本公開(kāi)的實(shí)施例。然而，將理解的是，所公開(kāi)的實(shí)施例僅是示例，其它實(shí)施例可以采取各種和替代的形式。附圖不一定按比例繪出；可以夸大或最小化一些特征以顯示具體組件的細(xì)節(jié)。因此，這里公開(kāi)的具體的結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)和功能細(xì)節(jié)不被理解為限制性的，而只是作為用于教導(dǎo)本領(lǐng)域技術(shù)人員以各種形式實(shí)施本發(fā)明的代表性基礎(chǔ)。如本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將理解的，參照任何一個(gè)附圖來(lái)示出和描述的各種特征可以與一個(gè)或更多個(gè)其它圖中示出的特征結(jié)合，來(lái)產(chǎn)生未明確地示出或描述的實(shí)施例。所示特征的組合為典型應(yīng)用提供代表性實(shí)施例。然而，與本公開(kāi)的教導(dǎo)一致的特征的各種組合和修改對(duì)于特定應(yīng)用或?qū)嵤┓绞绞强善谕摹?/p>

給定材料的磁性質(zhì)可以通過(guò)它的諸如以其電子構(gòu)型和無(wú)論是自發(fā)地還是應(yīng)用外部磁場(chǎng)來(lái)將其固有磁矩對(duì)準(zhǔn)指向同一方向的電子趨勢(shì)為例的微晶結(jié)構(gòu)來(lái)定義。硬磁材料可以是能夠在被磁化之后保持磁性質(zhì)(即，抗退磁)的材料，軟磁材料可以是在去除外部磁場(chǎng)之后趨向于相對(duì)快地退磁的材料。