汽車微電機等

1、磁性材料在汽車電子器件中的應(yīng)用與市場分析磁性材料在汽車電子器件中的應(yīng)用與市場分析【轉(zhuǎn)帖：浪沙淘金2010052901:06只看樓主(1)淘股論壇瀏覽回復(fù)12103復(fù)制分享】收藏3推薦2加油券011汽車電子的發(fā)展對磁性材料的要求[淘股吧]通常地，對汽車用磁性材料的要求是各類電機對永磁材料的要求。永磁材料在電機中的應(yīng)用非常廣泛，特別是在汽車永磁電機中的應(yīng)用占總產(chǎn)量的比重較大（如發(fā)達國家50%左右鐵氧體永磁材料用于電機磁瓦，其中70%用于汽車

2、電機），這主要是因為永磁電機比勵磁電機結(jié)構(gòu)緊湊、體小量輕、效率高、工作可靠等。永磁體性能對永磁電機的性能、體積有很大的影響。用作永磁電機的磁體，一般要求有高的磁性能，從而產(chǎn)生較大的氣隙磁場；磁性能穩(wěn)定性好，溫度系數(shù)??；有較高的工作溫度，以防止高溫下退磁；有較好的機械性能和較低廉的價格。根據(jù)永磁電機的種類和結(jié)構(gòu)不同，選擇永磁體時考慮的出發(fā)點也不同，汽車用永磁電機，一般從汽車用永磁電機，一般從價格上考慮較多，故多選用鐵氧體磁體價格上考慮較多

3、，故多選用鐵氧體磁體，高性能的稀土NdFeB磁體，由于其磁性能高，磁體的體積就相應(yīng)地做得較小，隨著稀土永磁價格不斷下降，越來越多的汽車電機采用NdFeB稀土永磁材料。永磁體裝在電機上時，要與電機轉(zhuǎn)子或定子產(chǎn)生一定距離大小的氣隙（一般為0.5～1mm）。因此必然在氣隙兩側(cè)永磁體的表面上產(chǎn)生磁極，這種磁極在磁體內(nèi)部產(chǎn)生一退磁場，其方向與原來磁化時的外磁場方向相反，而且氣隙越大，退磁場越強。這就是說永磁體是處于退磁場作用下進行工作，而且就工作

4、在退磁曲線的某一點上，所以希望永磁體在退磁場作用下仍能保持高的磁感應(yīng)強度，即要求HCB要大，HCB越大表示抵抗退磁場作用能力越大。衡量永磁材料在電機中應(yīng)用的關(guān)鍵因素是：剩磁（Br）、矯頑力（Hc）、磁能積(BH)m、退磁曲線形狀、磁體的溫度穩(wěn)定性，尺寸、體積與重量、制造成本等。汽車永磁電機對永磁材料的一般要求：1、高的HCB，才能保證電機輸出所需的磁動勢，使電機工作點靠近最大磁能積，充分利用磁鋼的能力；2、高的Br，才能確保電機有較高的

5、轉(zhuǎn)速、大的輸出扭矩和大功率；3、高的HCJ，可保證電機較強的過載、退磁及抗老化、抗低溫能力；4、高(BH)m，(BH)m越高，表示永磁體在電機中實際運行的工作系數(shù)越好；5、磁通量Ф越大越好，這將極大地提高電機的工作效率；隨著汽車電機向輕量、小型、高效率化發(fā)展，要求磁體厚度越來越薄，為保證磁性能的穩(wěn)定性和電機輸出功率、電壓的穩(wěn)定性，對HCB和HCJ要求更高。表1汽車各部位的最高溫度汽車部位最高溫度①蓋板下——發(fā)動機150℃②——儀表板14

6、0℃③底盤85℃④外部121℃⑤內(nèi)部——儀表板（頂部）113℃——儀表板（其它部位）85℃⑥——底面85℃⑦——尾部面板107℃⑧裝貨室85℃根據(jù)電機在汽車上不同的位置、結(jié)構(gòu)和作用，對永磁材料的要求也各不相同。比如汽車各部分溫度不同，對所用材料的耐熱要求也不同，耐熱標(biāo)準(zhǔn)一般是指不可逆退磁永磁沒有激磁損耗，不發(fā)熱。在電機設(shè)計中增加了更多的靈活性，改變常規(guī)設(shè)計，包括圓盤式電機和外轉(zhuǎn)子型電機的設(shè)計，由于其慣性小、電抗低，可達到更好的動態(tài)特性和

7、高速度能力，完全滿足現(xiàn)代汽車對發(fā)動機高功率與電子系統(tǒng)高可靠的要求。永磁材料的不斷發(fā)展又給汽車電機工業(yè)帶來了福音。隨著汽車永磁電機向小型化、輕量化、高效率化的不斷發(fā)展，以NdFeB，特別是粘結(jié)特別是粘結(jié)NdFeB永磁材料為代表的永磁材料為代表的高性能稀土永磁材料由于價格不斷下降逐漸取代部份傳統(tǒng)的鐵氧體永磁電機高性能稀土永磁材料由于價格不斷下降逐漸取代部份傳統(tǒng)的鐵氧體永磁電機，如用于啟動電機、發(fā)電機、自動剎車，以及油泵電機、空調(diào)電機等，今后

8、將廣泛用于操縱系統(tǒng)。通用汽車公司自80年代末即開始采用NdFeB粘結(jié)磁體于一些車型的啟動電機，在等同的輸出力矩下，用NdFeB的啟動電機重量減輕一半，體積縮小13，效率提高。目前汽車中永磁材料，主要用于電機、執(zhí)行器和傳感器。以電機為例，中低檔轎車要用到30多臺，豪華轎車使用70多臺，有的甚至多達100多臺?，F(xiàn)在汽車上用的永磁材料一般有永磁鐵氧體、NdFeB永磁、SmCo永磁和AlNiCo永磁。下面分析介紹其主要應(yīng)用。2.1永磁鐵氧體的典

9、型應(yīng)用啟動電機、刮水器電機、發(fā)動機冷卻風(fēng)扇電機、調(diào)壓式刮水器臂用電機、座椅自動調(diào)節(jié)用電機、空調(diào)器電機、轉(zhuǎn)向聯(lián)動用霧燈電機、前照燈矯正裝置用電機、電動速度表用電機、電動轉(zhuǎn)向無刷電機、電動水泵、電動油泵、電子空調(diào)器、揚聲器、傳感器（位置、速度、壓力等）等汽車部件，均需用到永磁鐵氧體。具體應(yīng)用情況見表2(詳見《磁性材料與應(yīng)用產(chǎn)業(yè)資訊》2005年11期)。2.2NdFeB永磁體的主要應(yīng)用2.2.1混合電動汽車用NdFeB永磁無刷直流電機近年來，

10、由于世界范圍內(nèi)資源、環(huán)境問題日益突出，石油價格猛漲，各國都在加緊實施電動汽車的研發(fā)計劃，混合動力車（HEV）和燃料電池車（FCEV）成為新的熱點。混合動力電動汽車同時擁有電機驅(qū)動和發(fā)動機驅(qū)動系統(tǒng)，這種油和電混合使用的新型交通工具將受到人們青睞。稀土永磁無刷直流電機是其核心部件，這是實現(xiàn)各種工作模式的關(guān)鍵，直接影響電動汽車的性能。該無刷電機基本構(gòu)成與普通無刷電機一樣，主要由永磁電機本體、功率電子換向器和轉(zhuǎn)子位置傳感器等組成，主要特點是軸向

11、厚度尺寸小、重量輕、輸出功率大、效率高，集電動、發(fā)電及制動功能于一體，并能頻繁地進行電動和發(fā)電可逆工作。2.2.2發(fā)電裝置隨著農(nóng)村經(jīng)濟的發(fā)展，我國農(nóng)用運輸車的產(chǎn)量不斷增加，年產(chǎn)300萬輛以上。目前小型農(nóng)用車所采用的發(fā)電機主要是永磁交流發(fā)電機，存在低速時照明效果差的問題，從而容易造成這種車夜間行駛或路況差轉(zhuǎn)向時易發(fā)生交通事故，并且不能直接給車輛駕駛棚的刮雨器、暖風(fēng)機等提供直流電源。因此稀土永磁發(fā)電裝置應(yīng)運而生，其電壓輸出穩(wěn)定，成本低，性能

12、可靠。該裝置包括電子穩(wěn)壓器、發(fā)電機殼蓋、定子（由鐵心、線圈構(gòu)成）以及轉(zhuǎn)子（由軸、鐵心和NdFeB永磁體構(gòu)成）。這種將發(fā)電機與電子穩(wěn)壓器設(shè)計為一體并采用高性能稀土永磁體作磁極的發(fā)電裝置能實現(xiàn)直流恒壓輸出，體積小，重量輕，成本低，使用安全可靠，解決了汽車夜間照明、轉(zhuǎn)向指示、電喇叭、刮雨器、暖風(fēng)機等設(shè)施所需的直流電源。隨著NdFeB抗蝕技術(shù)發(fā)展，性價比下降，NdFeB在汽車中的應(yīng)用也越來越多（參見表2）。2.3AlNiCo和SmCo。由于它們