鋁鎳鈷合金(Alnico)是一種鐵合金,除了鐵以外,還添加了鋁(Al)、鎳(Ni)、鈷(Co)以及少量其他增強(qiáng)磁性能的成分。鋁鎳鈷合金具有高矯頑性(coercivity),是很適合為磁鐵的材料。鋁鎳鈷合金堅(jiān)硬易脆,無(wú)法冷加工(cold work),必需用鑄造或者燒結(jié)(Sintering)處理制成。
舉一個(gè)中間性質(zhì)的各向異性鑄造鋁鎳鈷合金例子,Alnico-6的成分為8% Al、16% Ni、24% Co、3% Cu、1% Ti,其它都是Fe。Alnico-6的磁能積(BHmax)為3.9百萬(wàn)高斯-奧斯特(megagauss-oersted,MGOe),矯頑性為780 oersted ,居里溫度為860 °C,工作溫度為525 °C。
于1931年,日本材料專家Mishima發(fā)現(xiàn)了一種特定成分的鋁鎳鈷合金(58% Fe,30%Ni,12%Al),其矯頑性,是那時(shí)期的磁性鋼的兩倍。
磁現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)
戰(zhàn)國(guó)時(shí)代我們的先人已經(jīng)積累了許多這方面的認(rèn)識(shí),在探尋鐵礦時(shí)常會(huì)遇到磁鐵礦,即磁石(主要成分是四氧化三鐵)。這些發(fā)現(xiàn)很早就被記載下來(lái)了?!豆茏印返臄?shù)篇中早記載了這些發(fā)現(xiàn):“山上有磁石者,其下有金銅?!?
文獻(xiàn)記載
其他古籍如《山海經(jīng)》中也有類似的記載。磁石的吸鐵特性很早就被人發(fā)現(xiàn),《呂氏春秋》九卷精通篇就有:“慈招鐵,或引之也。”那時(shí)的人稱“磁”為“慈”他們把磁石吸引鐵看作慈母對(duì)子女的吸引。并認(rèn)為:“石是鐵 的母親,但石有慈和不慈兩種,慈愛(ài)的石頭能吸引他的子女,不慈的石頭就不能吸引了?!?漢以前人們把磁石寫(xiě)做“慈石”,是慈愛(ài)石頭的意思。
又北三百二十里,曰灌題之山,其上多樗柘,其下多流沙,多砥。有獸焉,其狀如牛而白尾,其音如訆,名曰那父。有鳥(niǎo)焉,其狀如雌雉而人面,見(jiàn)人則躍,名曰竦斯,其鳴自呼也。匠韓之水出焉,而西流注于泑澤,其中多磁石。
為 了滿足開(kāi)關(guān)電源提率和減小尺寸、重量的要求,需要一種高磁通密度和高頻低損耗的變壓器磁芯。雖然有高性能的非晶態(tài)軟磁合金競(jìng)爭(zhēng),但從性能價(jià)格比考慮,軟磁鐵氧體材料仍是的選擇;特別在100kHz到1MHz的高頻領(lǐng)域,新的低損耗的高頻功率鐵氧體材料更有其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。為了限度地利用磁芯,對(duì)于較大功率運(yùn)行條件下的軟磁鐵氧體材料,在高溫工作范圍(如80~100℃),應(yīng)具有以下主要的磁特性:
1)高的飽和磁通密度或高的振幅磁導(dǎo)率。這樣變壓器磁芯在規(guī)定頻率下允許有一個(gè)大的磁通偏移,其結(jié)果可減少匝數(shù);這也有利于鐵氧體的高頻應(yīng)用,因?yàn)榻刂诡l率正比于飽和磁通密度。
2)在工作頻率范圍有低的磁芯總損耗。在給定溫升條件下,低的磁芯損耗將允許有高的通過(guò)功率。
附帶的要求則還有高的居里點(diǎn),高的電阻率,良好的機(jī)械強(qiáng)度等。
永磁同步電機(jī)是由永磁體勵(lì)磁產(chǎn)生同步旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的同步電機(jī),永磁體作為轉(zhuǎn)子產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng),三相定子繞組在旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)作用下通過(guò)電樞反應(yīng),感應(yīng)三相對(duì)稱電流。
此時(shí)轉(zhuǎn)子動(dòng)能轉(zhuǎn)化為電能,永磁同步電機(jī)作發(fā)電機(jī)(generator)用;此外,當(dāng)定子側(cè)通入三相對(duì)稱電流,由于三相定子在空間位置上相差120,所以三相定子電流在空間中產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng),轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)中受到電磁力作用運(yùn)動(dòng),此時(shí)電能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能,永磁同步電機(jī)作電動(dòng)機(jī)(motor)用。