钕铁硼永磁在磁悬浮领域的应用


钕铁硼永磁在磁悬浮领域的应用

稀土永磁材料是以稀土金属元素(钐,钕混合稀土金属)与过渡族金属(如钴、铁等)组成的合金,用粉末冶金方法压型烧结,经磁场充磁后制得的一种磁性材料,主要分为稀土钴基永磁材料和稀土铁基永磁材料。它们都具有以下特点:

1)高磁特性,如高磁能积;

2)直线退磁特性:它们的退磁曲线基本为直线,恢复线与退磁曲线相重合,可逆磁导率接近于1.0;

3)耐温高:烧结钴基稀土永磁体的居里温度可达850摄氏度,因此可适应高温环境工作;

4)温度稳定性较好。

因为其优异的永磁特性,所以在磁悬浮列车中应用很多。永磁同步牵引电机,也就是磁悬浮列车的推进系统,常采用钐钴永磁体或者钕铁硼永磁体。

一、磁悬浮的工作原理

磁浮有三个基本原理:1、当靠近金属的磁场改变,金属上的电子会移动,并且产生电流。2、电流的磁效应。当电流在电线或一块金属中流动时,会产生磁场。通电的线圈就成了一块磁铁。3、磁铁间会彼此作用,同极性相斥,异极性相吸。

二、磁悬浮应用

1.磁悬浮列车(Maglev Train):磁悬浮列车是一种利用磁力将列车悬浮在轨道上行驶的交通工具。钕铁硼磁体被用于制造磁力系统,提供列车的悬浮和推进力。

2.磁悬浮风力发电机:磁悬浮技术也被应用于风力发电领域。通过使用钕铁硼磁体,可以实现无接触、无摩擦的磁悬浮发电机,提高效率和可靠性。

3.磁悬浮轴承:钕铁硼磁体被应用于磁悬浮轴承系统中,用于实现无接触、无摩擦的轴承支撑。这种轴承系统具有高速、高负载能力和低摩擦的特点,可用于风力涡轮机、压缩机和电机等设备中。

4.磁悬浮电动机:磁悬浮技术可以应用于电动机中,通过使用钕铁硼磁体实现无接触、无摩擦的转子支撑。这种电动机具有高效率、高速度和低噪音的特点,广泛应用于工业和交通领域。

5.磁悬浮门窗

磁悬浮平移门虽与磁悬浮列车原理相通,但它并没有真正悬浮于轨道之上(实现成本过于昂贵),仍然是通过滑轮在轨道上运动。

6.磁悬浮家用摆件

磁悬浮地球仪。目前市面上有上悬浮系统的和下悬浮系统的两种。下悬浮系统的支架底部固定有一个永久磁铁,支架上方有一个圆环形塑框,框内有金属线圈电磁铁。地球仪内壁也有磁铁,上方的电磁铁与底座的永久磁铁互相排斥,这种排斥力用于悬浮地球仪。为了让悬浮平稳,在支架上方的线圈内还装有一个探测器,专门侦测底端磁场变化情况,并产生补偿电流,调节电磁强度,让地球仪平稳悬浮。在稳定悬浮时,只要轻轻转动一下,地球仪便可持续不停地转动下去。

上悬浮系统的支架顶部有永久磁铁,下部放电磁铁,产生的是吸引力,是用引力让地球仪悬浮的。

总的来说,钕铁硼磁体在磁悬浮领域的应用主要集中在磁力悬浮系统、发电机、轴承和电动机等方面。这些应用利用钕铁硼磁体的优异磁性能,实现了高效率、高速度和低摩擦的工作状态。                                                      

 

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