20192024年中国非晶电机行业应用现状和市场前景分析报告
2019年
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f前言
非晶合金是由超急冷凝固，合金凝固时原子来不及有序排列结晶，得到的固态合金是长程无序结构，没有晶态合金的晶粒和晶界存在。非晶合金具有许多独特的性能，如优异的导磁性、耐腐蚀性、耐磨性、高的强度和硬度，高的电阻率和机电耦合性能，这些决定了非晶电机具有体积小、效率高、损耗低、温升低等优点。
目前传统电机的铁心材料均使用热轧或者冷轧的硅钢片，其中冷轧硅钢片的性能高于热轧硅钢片。电机铁心内部由于磁滞和涡流现象而引起的磁滞和涡流损耗统称为铁心损耗，简称为铁耗。对于电机而言，铁心损耗由磁滞损耗和涡流损耗两部分构成，其中磁滞损耗和磁场交变的频率、铁心的体积以及磁滞回线的面积正相关，涡流损耗与铁磁材料厚度的平方成正比。
电机的铁耗正比于频率的13次方，当工作频率较低（几十赫兹）时，电机铁耗占总损耗的比重较小，使用非晶合金替代硅钢意义不大。随着频率的升高，硅钢的磁导率会明显减小，电机的铁耗显著增大，当频率很高（≥300Hz）时，硅钢电机的温升会因为铁心损耗的大幅增加而急剧上升，但是铁基非晶合金的磁导率几乎不随频率的升高发生改变，非晶合金电机在高频下仍能良好工作。由此可见，非晶合金电机在高频应用领域有较明显的性能优势。
非晶电机优缺点各有两条，其优点是效率高、功率密度高，缺点是生产成本高、振动噪声大。
1、优点：效率高非晶合金电机的高效率得益于非晶合金材料的低损耗特性。与传统电机所采用的硅钢片材料相比，非晶合金材料具有较大的电阻率，其电阻率一般为130UQ／cm，为传统硅钢片电阻率的3倍。在高频磁场中，大电阻率有效抑制了非晶合金带材的涡流损耗，此外，涡流损耗与冲片厚度的平方成正比，非晶合金带材的单片厚度仅有0．025mm，所以非晶合金带材的涡流损耗显著低于冷轧硅钢片。尤其是对于高频电机，由于频率的升高，铁心损耗占电机总损耗的比例很高，使用非晶合金铁心效率提高更加明显。例如，LE公司开发的7kW、2500r／mi
和24kW、3500r／mi
非晶合金永磁发电机效率比相近功率和转速的常规硅钢片发
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f电机产品高出1．5个百分点。2011年，中国钢研科技集团及安泰科技股份有限公司李广敏等人分别将非晶与硅钢片铁心装配在一台额定功率5kW、额定转速8000r／mi
的无刷直流电机中进行仿真与测试，测试结果表明，当电机定子为非晶合金时，电机效率可达88．58％，硅钢片铁心电机的效率为85．5％，非晶r