沈阳电力高等专科学校学报高矫顽力钕铁硼磁体在水下电机中的实际应用孙昌志1衣丽葵2（。沈阳工业大学，辽宁沈阳110023；沈阳电力高等专科学校电力系，辽宁沈阳110036）异的磁性能，在海洋机器人推进器电机中得到了充分地显示。本文将以我们*近几年研制的海洋机器人推进器电机为例，对钕铁硼永磁在水下电机的重要作用做简要分析。

　　1钕铁硼磁体的优异性能及在电机应用中的问题具有高的矫顽力，特别是它的高内禀矫顽力和高的磁能积。目前，已经可以提供使用的钕铁硼磁体的内禀矫顽力可达1（20000Oe），剩磁矫顽力可超过800kA/m（10000Oe）剩磁密度可达1.2T（12000Gs）（这远大于铁氧体永磁体）*大磁能积超过400k/m3（0MG Oe）这一数值大约是铝镍钴永磁体的8倍，铁氧体永磁体的12倍。

　　钕铁硼磁体的退磁曲线基本上是一条直线，与其回复直线基本重合，且在很大的去磁磁场作用下，其工作点仍在直线段上。

　　在振动、冲击负荷下，钕铁硼磁体的磁性能比较稳定。

　　钕铁硼磁体用于电机，其性能也存在不足之处其一是温度系数较高，特别是矫顽力温度系数更高，高温下磁性能减弱较大，在高温下退磁曲线发生弯曲；其二是钕铁硼介格比铁氧体高得多。

　　2钕铁硼磁体的优异性能，十分适合海洋机器人推进器电机的要求这是因为：（1）海洋机器人推进器电机对体积、重量有极其严格的要求。在满足一定推力的前提下，要求海洋机器人推进器电机有*小的体积和*轻的重量。钕铁硼磁体的高矫顽力和高剩磁密度，是实现电机小体积、轻重量的关键。因为高矫顽力可使磁极的径向尺寸大大减小，可以加大电枢直径，扩大电机机电能量转换的体积；高剩磁密度可使气隙磁密达到*佳值，充分地利用电机有效材料，达到电机高效率、高出力的目的。

　　（2）海洋机器人推进器电机为了缩小体积，减轻重量，在电机设计中电磁负荷取得很高。由于水冷却电机外壳，电机的温升矛盾并不突出，但电机的去磁磁场很强，高矫顽力和直线型的退磁曲线大大提高了磁体抗退磁能力。（3）海洋机器人推进器电机常在振动、冲击、加速度等条件下，钕铁硼永磁能较好地满足在这些条件下稳定工作的要求。（4）钕铁硼磁体用于一般电机的问题在海洋机器人推进器电机中使用已不成问题，尽管钕铁硼的温度稳定性差一些，但由于它工作在海洋里，散热条件好，温度变化不大，不影响钕铁硼的稳定性能。至于钕铁硼的价格问题，因磁体费用只占整个机器人费用中极小的一部分，对整体价格影响不大。

　　3钕铁硼磁体在海洋机器人推进器电机中的应用实例目前具有代表性的轻型水下机器人用潜水电机是挪威飞鸟集团（TheBirdGioup）的水下电机。现将本课题组为中国科学院沈阳自动化研究所研45水下电机与挪威同类水下电机的主要性能比较如表1所示。

　　收穑日期：20001022基金项目：原机电部教育司研究与开发项目（90250636）博士生导师。

　　表1NFB045水下电机与挪威同类水下电机的主要性能比较名称单位挪威本课题组额定电压额定功率额定转速r/min额定电流40标称/30实测40标称/5.28实测额定推力效率工作方式双向连续工作水深总长直径安装尺寸限定内成本万元从表1可以看出，海洋机器人推进器电机采用第三代稀土永磁钕铁硼制作磁极，同挪威飞鸟集团（TheBirdGroup）同类产品相比，不仅制造成本低，而且性能也有较大提高：单位体积的出力提高10%电机效率提高5%我们研制的多台样机试验结果也表明，各项性能指标全部满足设计要求，且各台样机性能基本一致，试验参数和设计参数基本吻合，进一步证明水下钕铁硼电机设计方法的准确和完善。是近年来我们研制的NFBS-0. 45水下电机。

　　NFBS-0.45水下电机4结论从以上的分析可知，钕铁硼磁体的优异性能非常适合水下电机，特别适合于海洋机器人推进器电机。因此，高矫顽力的钕铁硼磁体在水下电气设备应用上具有广阔的前景。