新能源汽车电机设计：永磁体材料选择方案

钕铁硼永磁体是1983年问世的高性能永磁材料，具有体积小、质量轻、高剩磁、高矫顽力及高磁能积等优点，其最大磁能积可达398kJ/m³，为铁氧体永磁材料的5～12倍、铝镍钴永磁材料的3～10倍，理论值最高可达527kJ/m³；剩磁最高可达1.47T；矫顽力最高可超过1000kA/m^[9]。图4-28给出了国产钕铁硼N35型及日本日立公司生产的钕铁硼HS_40FH退磁曲线。

图4-27 纹波转矩—速度特性曲线

永磁材料的矫顽力是表征永磁体抗退磁能力的一个指标，受到退磁磁场和热效应影响，其值越低，永磁体被不可逆退磁或永久性退磁的风险性越大。表4-13给出了日本日立公司生产的钕铁硼HS_43EH、HS_40FH、HS_36EH、HS_32GH和HS_35EH五种型号永磁材料在四种工作温度下的矫顽力值。

图4-28中实线为不同温度下的退磁曲线，虚线为不同温度下的内禀退磁曲线。

表4-13 五种材料不同温度下矫顽力（kA/m）

永磁体剩磁是永磁体所能达到的最大磁通密度，是表征永磁体磁性的强度的一个物理量。五种材料不同温度下的剩磁大小如图4-29所示。(www.xing528.com)

图4-28 钕铁硼永磁材料退磁曲线和内禀退磁曲线

a）NdFeB型号 b）HS_40EH型号

图4-29 五种型号钕铁硼材料剩磁的比较

a）钕铁硼材料剩磁在不同温度时的比较 b）钕铁硼材料剩磁在140℃的比较

图4-29b给出了不同等级的钕铁硼永磁材料在工作温度140℃时B-H曲线比较图，从图4-29a中可以看到HS_43EH有最大的剩磁密度值，其次逐渐减少的顺序为HS_40FH、HS_36EH、HS_32GH，而HS_35EH的剩磁密度值最低；各种材料的剩磁随温度的升高均呈下降的趋势。