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永磁材料在永磁发电机上的应用

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永磁材料在永磁发电机上的应用 ● 永磁材料在永磁发电机上的应用 The Application of the Permanent~magnet Mate rials tO t he Ma9 rl eto Generator 马永责 冯 海 (哈 尔滨 电机厂 ) M a Yonggui Feng Tao (Harbin Electtic Machinery W orks) 摘 要 ‘d:文抛要介绍丁铝镍钻承磁 稀土钻永磁在永磋发电机土的应.I}j,及其钕铁硼永磴用米 研 %Ⅱ :动率永磁发 电胡 的可行性 和...

永磁材料在永磁发电机上的应用
● 永磁 材料 关于××同志的政审材料调查表环保先进个人材料国家普通话测试材料农民专业合作社注销四查四问剖析材料 在永磁发电机上的应用 The Application of the Permanent~magnet Mate rials tO t he Ma9 rl eto Generator 马永责 冯 海 (哈 尔滨 电机厂 ) M a Yonggui Feng Tao (Harbin Electtic Machinery W orks) 摘 要 ‘d:文抛要介绍丁铝镍钻承磁 稀土钻永磁在永磋发电机土的应.I}j,及其钕铁硼永磴用米 研 %Ⅱ :动率永磁发 电胡 的可行性 和经济 合理性。 Abst ract The application of permanent-magnet materials Al—Ni—C0 and rare earth cobalt permanent magnet materia!to magneto generator is introduced in this paper The feasibitity and the economical rationality of the Nd—.Fe—B permanent magnet m terial for large magneto generator 8fe discussed 主 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 词 (key wo rds) 永磁材料 (pe rmancn L magnet mate rial~) 永磁发电虮 (magneto gene rato J) 1 前言 随着永磁材料的不断发展,用来 制造永磁 发电机的材料越来越广泛 永磁发电机的性能 直接影响电网运行的稳定性和可靠性。 铝镍钻永磁剩磁高,机械强度高,制造的永 磁发电机比电励磁发电机运行得更好,并且减 少了失磁几率,相应地降低了噪声,显示了铝 镍钴永磁的优越性。但其矫顽力低,存在着失 磁问题 ,一度影响了使用 60年代末,出现了 稀土钻永磁,性能优异,发展非常迅速。用该 种材料制造永磁发电机 , 可提高气隙磁通密 度。又由于不怕去磁,可缩小体积 , 操作简 便。同时也简化了励磁系统,比铝镍钴永磁发 电机运行更为稳定可靠,使汽轮发电机组副励 磁机的应用日益广泛。但是,其价格比较贵, 在一定条件下限制了使用范围。1982年出现了 敛铁硼永磁。它以优异的磁性能吸}I了电机制 造者。该材料主要特点. 磁能积商,剩磁和矫 ‘ 电机技术)碰I-I9 2警 顽力也高,价格低廉,是永磁发电机理想的永 磁材料。由于它的使用温度低,温度系数高, 严重影响了使用范围。摄近国内外磁学界人士 对其热性能做了大量的研究工作,初步获得了 较好效果。研制出蛞温度系数、高使用温度的 新型钕铁硼永磁 , 在永磁发电机制造业占有 一 定的市场,前景非常可观。 2 铝镍钴永磁在永磁发电机上的应用 铝镍钴永磁发电机是在传统的电励磁发电 机基础上发展起来的。取消了滑环 、 电刷和 直流励磁电源 。 用永磁式代替了电励磁式 永磁式发电机比电励磁式发电机发出的电压稳 定,提高了效率,改善了电机的性能。从6O年 代起,我厂就已采用了铝镍钴永磁制造永磁发 电机 。 常用来制造水轮发 电机组永磁发 电机的铝 镍钴永磁的磁性能见 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 1。 铝镍钴永磁发电机有三相凸极式和单相盛 维普资讯 http://www.cqvip.com 铝椿1 0 铝镍 诂1 2 钥 蒜诂 6 镉 镍钻34 锅氍诂3 铝镍铺 40 铝囊诂44 铝 镍枯 5 蓑 最六磁能祝 剩磁 (BH)⋯ I B (k J/m 3) (raT) LN1 o 『_NG ? L G 1 6 LNG 34 L G 3 LKG4O LNG44 LNG 5 2 匀司 韭 导向 覃性 子 性 . 矗异性 尊 托 各 司 性 荽向 性 缶 向 性 表 2 项 目 I 三姐凸极式永磁发电机 I 单相惑赴式 :砒鼗l乜礼 投 数 1 2 】4 16 20 l 水蕊津 掐 (mm) i 50× 30×50 j0×:20×柏 50×130X 50 5Ox1 30×50 8一:6扈 琏 材 质 I 银挂L0(LN 10)或锅键 2(LNGi2) { 铝 睾钻32(『JNG52) 剩磁lq (roT) ≥600或≥70o I ≥1 200 娇顽力 B(kA/ ) I 30斌40 I ≥35 应式两种,均系立式结构,与主机同轴装于机 组顶端 。 三相凸极式永磁发电机可作单相运 行,给电液调速器和电气转速信号装置供电。 感应式永磁发电机,可分为主、副发电机。主 发电机向电液调遣器供电,酎发电机向电气转 速信号装置供电。凸极式永磁发电机极数多, 体积较大 , 在转子磁极上绕上临时的充磁线 圈,逯以脉冲直流电,充磁后取下充磁线圈。 每当电枧短路或拆装时,很容易失磁,需要重 新充磁。由于自动控制和电站成组运行要求, 在太容量水转发电枧组中电气液压调这系统得 到了越来越广泛的应用。由于三相凸极式永磁 发电机与主机是同轴旋转,转速低,极数多, 所 以多采用单相感应式永磁发电机。该机比凸 极式永磁发电机体积小,制造简便。电机上装 有充磁线圈 不需另绕临时线圈,可直接进行 充磁。拆装时须先将充磁线圈通以变流电进行 退磁,再装时还需重新充磁。 用米制造水轮发电机组永磁发电机常用的 永礴俸担格,材质和性能见表2 o 88 从表2可见,凸极式或感应式铝镍钻永磁 发电机的永磁体磁能积较低,制造出来的电机 其体积也较大 从图 1可见,铝镍钴永磁的回 复直线与退磁曲线不相重台,矫顽力比较低, 抗退磁能力差。在电机拆装或动态运行时,很 容易失磁。为了避免这一跌点,需要增加永磁 体充磁方向上的长度。这势必加大永磁发电机 图 l 铝镍钴束磁退蕊 线 凹显直线 1.回复直 线 2.退磁 监绞 ‘太电机技术 蚍 .1口e2卑 ● ㈨ O 0:8 8: ! j 5 5 Ⅲ 删 唧掰 B 0 0 0 0 O 0 0 0 挖 们 “ ∞ 维普资讯 http://www.cqvip.com 曲体积,1才能满足电机性能要求。铝镍诂永磁 的这一弱点,使其应用受到一定限制。特别是 制造大功率永磁发电机时体积增加更太,工艺 更为复杂,经济性差,这些都限制了铝镍钻永 磁发电机的使用。 3 稀土钴永磁在永磁发电机上的应用 随着电网容量逐渐扩大,输电距离加长, 对励磁系统的运行可靠性与响应速度提出了越 来越高的要求,需要进一步改进永磁发电机。 稀土钴永磁是60年代末发展起来的一种新 型永磁材料,以矫顽力和磁能积高而著称于世。 因此 , 一开始就广泛地应用于各种电机制造 上,发展极为迅速。稀土钻永磁先后出现了几 次重大突破。1967年出现了稀土钴 (1:5) 型永磁 , 其最大磁能积已达到 190kJ/m。, 为第一代稀土钻永磁。1973年又出现了稀土钴 (2:17)型,其最大磁能已达到260kJ/m , 为第二代稀土钻永磁。其剩磁、矫顽力以及最 大磁 积都很高。从图 2可见,稀土钴永磁的邈 磁曲线比钒镍钻永磁的退磁曲线要好得多。退 磁曲线基本上是一条直线,与回复直线基本重 合 。 制造永磁发 电机不怕去磁 。 不难看出 Sm 2Col-矗q性能要比SmCo 5的 高 , 具 备 了 (1:5)型稀土钻永磁的优点 , 磁能积吏 高,将逐步取代稀土钴 (1:5)型永磁。 (k^ ,m) 圈 空 儿种永磁 杉辑;51磷 鼓 制造汽轮发电机组永磁发电机常用的稀土 钴永磁的磁性能见表 3。 表 3 内窠 争 (最小.巨) (kAlm) =j臣^ 磕能税 (BH) ⋯ (kJ/m ) l 0~ 83 店里 窿 Qi (℃) 00— 75n T00一 T 0 平 自 童系数 AlJd/]h (铀/℃) 从表 3可见,剩磁已接近铝镍钻永磁,矫 顽力约为铝镍锚永磁的15倍,非常适合在大气 隙或具有大的退磁场动态工作场合。可先克磁 后装配,多次拆装都不会去磁。居里温度高, 温度系数0.05 ℃。它虽然出现时问不长,却 被大型汽轮发电机组永磁发电机采用,充分显 示了其优越性。 为适应电力发展曲需要,大型发电设备制 造厂从1982年起采用SmCos和Sm2Col 稀土钻 永磁盘} 优化设汁。过择合理结构,采J{j先进 t大 电机技术》强1.109:年 工艺,研制了60kvA和 75kVA等稀土钻 永 磁 发电机。现已能生产 160kVA大功率永磁 发电 机,并已与汽轮发电机组配套投入运行。在电 站经受了各种短路事故考验,运行 良好。制造 一 台60kVA永磁发电机需永磁体约十多公 斤, 费用虽然很高,但制造一 台容量相近的铝镍钻 永磁发 电机,却比稀土钻永磁发电机还要高。 将铝镍钻永磁 33.3kVA与稀土钴永磁 60kVA 的永磁发电机进行对比,见表 4。 从表4可见,稀土钻永磁发电机不仅技术 镥 ㈣ ‰ 剥 。 一 \ 一 拍 哺 号 ¨ 一 维普资讯 http://www.cqvip.com 蓑 4 性能高,而且经济性也优越于铝镍钴永磁发电 机 。 单位千伏安所需永磁体的用量和用钴量 以及电机费用都低于铝镍钻永磁发电机,同时 也节约了战备物资钻。 4 钕铁硼永磁用来研制大功率永磁发电机的 可行性和经济合理性 目前,稀土钻永磁价格仍十分昂贵,制造 大功率永磁发电机的费用很高。稀土钴永磁体 比较脆,抗拉强度低,工艺复杂。为了扩大稀 土永磁的应用范围,迫切需要研制价格低廉, 性能高的稀土永磁。发展新型稀土永磁是发展 永磁发电机的重要条件。1982年钕铁硼永磁的 问世,是稀土永磁领域的一次重大突破。它在 科学技术价值上超过十五年前发现的稀土钴永 磁。用在大容量永磁发 电机上可多方面改善电 机性能。从图2可见,钕铁硼永磁的技术性能 和退磁 曲线均比铝镍钻永磁和稀土钻 永 磁 傥 越。表 5列出了几种典型稀土永磁的性能。 表 5 、 :j 呲 I 匡 蔓 永磁的3O ,铝镍钻永磁的45 。 以铁代替 钻, 以钕代替钐 , 而钕的储量是钐的12~15 倍,原材料资源丰富。既克服了铝镍钴永磁发 电机体积大的缺点,又克服了稀土钻永磁发电 机价格贵钓缺点。所以说,用钕铁硼永磁研制 大功率永磁发 电机是完全可行的,而且经济价 值又是十分合理的。 5 结束语 (1)通过对大功率永磁发电机的研制可 看出,稀土钻永磁在汽轮发 电机组副励磁机上 的应用,无论是技术性能,经济合理性,还是 电机结构,都是铝镍钴永磁无法比拟的。 (2)夸后研制大功率永磁发电机,无论 是铝镍钴永磁 , 还是稀土钴 (1: 型永 磁,将逐步被稀土钻 (2:17)型永磁和钕铁 硼永磁代替。 参 考 文 献 1 唐任远等.稀土括永磁 电机的特点璁 其发展概况.第六届稀土永磁及其应闹国际会 议论文集,1982年 8月. 2 陈培林等.稀土永磁体及其在 电机中 的应用.社特 电机,1980(3) 8 白延年.替轮炭电机 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 与计算.北 京l机械工业出版杜,1982年 9月. 4 游善 良等.稀土永磁电机论文集.沈阳 工业大学特种电机研究所,1986年 9凡. 5 Richter E . Trade—off Studies of pc~ nent Magnet M achines Using Rare Earth Cobalt Magnets.proceeding of the 3rd International W orkshop on Rare Earth Pc— rmanent Magnet and ~:hcir Appl ication, June 1978. 《大电 棼术》抽l-1 9g2年 维普资讯 http://www.cqvip.com
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