非晶電機專用帶材

軟磁材料是電力電子、信息電子等產業的基礎材料之一，具有磁電轉換的特殊功能，廣泛應用于電能變換、抗電磁干擾、無線充電、近場通訊等領域，在新能源汽車、新能源發電、消費電子、工業電子、通訊、云端服務、計算機以及航空航天等行業有著大量應用。

軟磁鐵氧體仍為當前規模大的軟磁材料，是以Fe2O3為主成分的亞鐵磁性氧化物，根據配方差異可分為錳鋅、鎳鋅等多種類別。性能上可分為功率軟磁鐵氧體材料（用于能量轉換/模電范圍）和高磁導率軟磁鐵氧體材料（用于電磁兼容、信號傳輸/數電范圍）。

硅鋼片按生產工藝為熱軋硅鋼和冷軋硅鋼，冷軋硅鋼分為冷軋無取向硅鋼和冷軋取向硅鋼，是制造發電機、電動機和變壓器鐵芯的主要材料。

金屬合金軟磁粉是指含有鐵、硅及其他多種金屬或非金屬元素的粉末，包括鐵硅磁粉、鐵硅鋁合金磁粉和鐵硅鉻磁粉、鐵鎳磁粉等。金屬合金軟磁粉可進一步加工為磁芯，主要用于制作功率電感元件。

非晶合金種類主要包含鐵基、鐵鎳基、鈷基非晶合金。納米晶超薄帶具有高飽和磁度、低矯頑力、高初始磁導、高居里溫度率等優勢，綜合軟磁性能優于鐵氧體，可縮小磁性器件體積、降低磁性器件損耗、提高效率，可用于共模電感、電子變壓器等領域。

非晶合金也叫做金屬玻璃或玻璃金屬，它是具備非晶體原子構造的金屬合金，是目前世界上一種新興的高新技術導磁材料。非晶合金具備許多優良的性能，例如高導磁率、耐蝕性、機械強度高、高電阻率和機電耦合特性等，目前已成為國內外材料?？茖W界的研討開發重點。但非晶合金材料也存在著不能忽視的缺陷：硬度過高而且極其脆，加工和切割非常困難；非常薄，其厚度僅為微米級別；填充系數較傳統硅鋼片低；對機械應力也十分敏感，因而在加工精度高的場合應用困難。

以下分析的兩臺電機具有相同的結構，選用不同的定子鐵心材料，一臺采用非晶合金材料，另外一臺采用冷軋硅鋼片，型號為 DW310?35。兩種材料性能參數見下表。

圖3 為非晶合金材料和硅鋼材料分別在 50Hz、100Hz、200Hz時的鐵耗 PFe曲線。

定子尺寸為Φ215mm×50mm的分布式繞組IPM電機原型，評估了損耗，并比較了電機效率。

1、采用非晶定子，鐵損降低到1/5左右，電機效率提高3%以上，經證實電機發熱可減少一半。

2、在高轉速范圍內，即使采用非晶合金僅替換(b)中的定子齒，效率也能提高2%或更多。