[發明專利]基于稀土永磁體的耐氫電機

有效

• 申請號: 202010181143.2
• 申請日: 2020-03-16
• 公開（公告）號: CN111313571B
• 公開（公告）日: 2022-01-28
• 發明（設計）人: 不公告發明人
• 申請（專利權）人: 南京安德海睿智能科技有限公司
• 主分類號: H02K1/02
• 分類號: H02K1/02;H02K1/278;H02K1/17;H02K15/03;B22F3/02;B22F3/10;B22F3/24;B22F3/26;C22C1/04;C22C19/07;C22C30/00
• 代理公司: 江蘇瑞途律師事務所 32346
• 代理人: 吳雪健

本發明的基于稀土永磁體的耐氫電機，屬于永磁電機技術領域；本發明包括電機定子、電機轉子和稀土永磁體，電機定子內設置有電機轉子，所述的電機定子和電機轉子上設置有稀土永磁體；稀土永磁體為Sm₂(CoCuFeZr)₁₇磁體，Sm的質量百分含量為m，Co和Fe的質量百分含量之和為n，n3m。本發明通過設定Co和Fe的質量百分含量之和大于Sm的質量百分含量，使得稀土永磁體Sm₂(CoCuFeZr)₁₇磁體致密化，結合熱處理的方法使得稀土永磁體表面更加致密化和穩定，以減少氫原子由材料表面進入晶界的路徑，提高稀土永磁體的耐氫性能，以達到阻止氫氣進入磁體的目的。

技術領域

本發明涉及永磁電機技術領域，更具體地說，涉及基于稀土永磁體的耐氫電機。

背景技術

稀土永磁電機是70年代初期出現的一種新型永磁電機，稀土永磁材料的磁性能優異，它經過充磁后不再需要外加能量就能建立很強的永久磁場，用來替代傳統電機的電勵磁場所制成的稀土永磁電機不僅效率高，而且結構簡單、運行可靠，還可做到體積小、重量輕。既可達到傳統電勵磁電機所無法比擬的高性能，又可以制成能滿足特定運行要求的特種電機，如電梯曳引電機、汽車專用電機等。由于稀土永磁體的高磁能積和高矯頑力(特別是高內稟矯頑力)，使得稀土永磁電機具有體積小、重量輕、效率高、特性好等一系列優點。

用來替代傳統電機的電勵磁場所制成的稀土永磁電機不僅效率高，而且結構簡單、運行可靠，還可做到體積小、重量輕。既可達到傳統電勵磁電機所無法比擬的高性能，又可以制成能滿足特定運行要求的特種電機，如電梯曳引電機、汽車專用電機等。稀土永磁電機與電力電子技術和微機控制技術相結合，更使電機及傳動系統的性能提高到一個嶄新的水平。從而提高所配套的技術裝備的性能和水平，是電機行業調整產業結構的重要發展方向。

但是，目前永磁材料電機的應用有一個嚴重制約：在接觸到氫氣的情況下，氫原子會沿晶界進入稀土永磁材料，導致稀土永磁材料粉化，喪失磁性能，最終導致電機失效。隨著氫能源的推廣和使用，永磁電機的耐氫性能越來越重要。急需開發出具有優異抗氫性能的永磁電機，從而防止電機在氫氣環境中失效。

現有技術也有針對稀土永磁電機進行改進的專利申請，例如：發明創造的名稱為一種釹鐵硼永磁材料(申請號：CN201510974491.4，申請日：2015-12-22)，其含有釹鐵硼主體合金和添加劑，所述添加劑含有稀土鈷金屬間化合物、氮化物和碳化物，該方法包括下述步驟：(1)將釹鐵硼主體合金與添加劑混合，在磁場取向條件下壓制成型，得到坯件；所述添加劑含有稀土鈷金屬間化合物、氮化物和碳化物；(2)將所述坯件在真空或惰性氣體保護下進行燒結和回火。本發明還提供了包括如上所述的釹鐵硼永磁材料的電機，該電機包括如上所述的釹鐵硼永磁材料。通過上述技術方案，該發明能夠在保持剩磁和磁能積基本不變的情況下，使釹鐵硼永磁材料既具有改善的力學性能又具有提高的常溫矯頑力及高溫磁性能。該發明創造雖然提高了常溫矯頑力及高溫磁性能，但是并沒有提高稀土永磁體的抗氫性能。

發明內容

1.發明要解決的技術問題

本發明的目的在于克服現有技術中，傳統的永磁電機在含氫的條件下進行工作時易造成失效的問題，提供基于稀土永磁體的耐氫電機，電機定子或電機轉子的永磁體為Sm₂(CoCuFeZr)₁₇稀土永磁體，稀土永磁體中的Co和Fe的質量百分含量之和大于Sm的質量百分含量的3倍，使得稀土永磁體表面更加致密化和穩定，同時可以減少氫原子由材料表面進入晶界的路徑，提高稀土永磁體耐氫性能，同時可以使得電機具有較好的耐氫性能。

2.技術方案

為達到上述目的，本發明提供的技術方案為：