釹鐵硼永磁在磁懸浮領(lǐng)域的應(yīng)用
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2023-11-03 09:49
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釹鐵硼永磁在磁懸浮領(lǐng)域的應(yīng)用
稀土永磁材料是以稀土金屬元素（釤，釹混合稀土金屬）與過渡族金屬（如鈷、鐵等）組成的合金，用粉末冶金方法壓型燒結(jié)，經(jīng)磁場充磁后制得的一種磁性材料，主要分為稀土鈷基永磁材料和稀土鐵基永磁材料。它們都具有以下特點(diǎn)：
（1）高磁特性，如高磁能積；
（2）直線退磁特性：它們的退磁曲線基本為直線，恢復(fù)線與退磁曲線相重合，可逆磁導(dǎo)率接近于1.0；
（3）耐溫高：燒結(jié)鈷基稀土永磁體的居里溫度可達(dá)850攝氏度，因此可適應(yīng)高溫環(huán)境工作；
（4）溫度穩(wěn)定性較好。
因?yàn)槠鋬?yōu)異的永磁特性，所以在磁懸浮列車中應(yīng)用很多。永磁同步牽引電機(jī)，也就是磁懸浮列車的推進(jìn)系統(tǒng)，常采用釤鈷永磁體或者釹鐵硼永磁體。
一、磁懸浮的工作原理
磁浮有三個(gè)基本原理：1、當(dāng)靠近金屬的磁場改變，金屬上的電子會(huì)移動(dòng)，并且產(chǎn)生電流。2、電流的磁效應(yīng)。當(dāng)電流在電線或一塊金屬中流動(dòng)時(shí)，會(huì)產(chǎn)生磁場。通電的線圈就成了一塊磁鐵。3、磁鐵間會(huì)彼此作用，同極性相斥，異極性相吸。
二、磁懸浮應(yīng)用
1.磁懸浮列車（Maglev Train）：磁懸浮列車是一種利用磁力將列車懸浮在軌道上行駛的交通工具。釹鐵硼磁體被用于制造磁力系統(tǒng)，提供列車的懸浮和推進(jìn)力。
2.磁懸浮風(fēng)力發(fā)電機(jī)：磁懸浮技術(shù)也被應(yīng)用于風(fēng)力發(fā)電領(lǐng)域。通過使用釹鐵硼磁體，可以實(shí)現(xiàn)無接觸、無摩擦的磁懸浮發(fā)電機(jī)，提高效率和可靠性。
3.磁懸浮軸承：釹鐵硼磁體被應(yīng)用于磁懸浮軸承系統(tǒng)中，用于實(shí)現(xiàn)無接觸、無摩擦的軸承支撐。這種軸承系統(tǒng)具有高速、高負(fù)載能力和低摩擦的特點(diǎn)，可用于風(fēng)力渦輪機(jī)、壓縮機(jī)和電機(jī)等設(shè)備中。
4.磁懸浮電動(dòng)機(jī)：磁懸浮技術(shù)可以應(yīng)用于電動(dòng)機(jī)中，通過使用釹鐵硼磁體實(shí)現(xiàn)無接觸、無摩擦的轉(zhuǎn)子支撐。這種電動(dòng)機(jī)具有高效率、高速度和低噪音的特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于工業(yè)和交通領(lǐng)域。
5.磁懸浮門窗
磁懸浮平移門雖與磁懸浮列車原理相通，但它并沒有真正懸浮于軌道之上（實(shí)現(xiàn)成本過于昂貴），仍然是通過滑輪在軌道上運(yùn)動(dòng)。
6.磁懸浮家用擺件
磁懸浮地球儀。目前市面上有上懸浮系統(tǒng)的和下懸浮系統(tǒng)的兩種。下懸浮系統(tǒng)的支架底部固定有一個(gè)永久磁鐵，支架上方有一個(gè)圓環(huán)形塑框，框內(nèi)有金屬線圈電磁鐵。地球儀內(nèi)壁也有磁鐵，上方的電磁鐵與底座的永久磁鐵互相排斥，這種排斥力用于懸浮地球儀。為了讓懸浮平穩(wěn)，在支架上方的線圈內(nèi)還裝有一個(gè)探測器，專門偵測底端磁場變化情況，并產(chǎn)生補(bǔ)償電流，調(diào)節(jié)電磁強(qiáng)度，讓地球儀平穩(wěn)懸浮。在穩(wěn)定懸浮時(shí)，只要輕輕轉(zhuǎn)動(dòng)一下，地球儀便可持續(xù)不停地轉(zhuǎn)動(dòng)下去。
上懸浮系統(tǒng)的支架頂部有永久磁鐵，下部放電磁鐵，產(chǎn)生的是吸引力，是用引力讓地球儀懸浮的。
總的來說，釹鐵硼磁體在磁懸浮領(lǐng)域的應(yīng)用主要集中在磁力懸浮系統(tǒng)、發(fā)電機(jī)、軸承和電動(dòng)機(jī)等方面。這些應(yīng)用利用釹鐵硼磁體的優(yōu)異磁性能，實(shí)現(xiàn)了高效率、高速度和低摩擦的工作狀態(tài)。 
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