东芝开发新型磁性材料 可提高电机能量转换效率

据外媒报道，东芝公司开发出全新磁性材料，以最低成本大幅提升电机效率，并具有大幅降低功耗的潜力。该公司表示，这种材料适用于火车驱动系统、汽车、机器人及其他高可靠性应用。

这种新材料可用作电机的槽楔，特别是在大中型感应电机中，能够极大提高电机的能量转换效率。东芝表示，这种材料的安装成本极低，而且无需更改设计。

在感应电机中，通过定子的旋转磁场在转子中产生感应电流，由此所产生的电磁力使转子旋转。该系统配置简单，成本低廉，并且可维护性强。与之相反，永磁同步电动机通过定子旋转磁场和转子永磁体之间的磁性吸引力来旋转，通常比感应电机更贵，但可控性和效率更高。

该公司在铁路车辆驱动系统的感应电机上进行测试，并确认其效率提高了0.9%，接近永磁同步电机的效率。东芝表示，这种材料还可以安装在永磁同步电机上，以实现更高的效率。该材料还具有优异的耐热性，适用于铁路车辆、汽车和机器人等应用。

（图片来源：东芝公司）

电机槽楔是将线圈紧密固定在线槽内的一个部件，通常由非磁性材料制成。据发现，使用磁性材料可以提高槽楔的导磁性能，从而提升能量转换效率。然而，用于槽楔的常规磁性材料，由球形磁性金属颗粒构成，对磁通量的控制不足，容易引起不必要的泄漏。同时，磁性槽楔材料本身的磁损耗也很高，并且耐热性较差，不适合铁路车辆和其他高耐热需求应用。

东芝新型磁性材料具有独特的性能，能够出色地控制磁通量，提供高耐热性。这种材料由片状磁性金属颗粒组成，其磁性因方向而异，磁损耗极低。

这种磁性槽楔可以将磁通量有效引导至特定方向，从而减少能耗，显著提高能量转换效率。

东芝还发现，用耐热粘结剂压实片状磁性颗粒，可以提高热稳定性。即使在220°C的高温环境中，也能长期保持稳定，而且重量几乎没减少，为磁性槽楔的广泛应用开辟了道路。

在不更改电机设计的情况下，东芝仅通过更换槽楔材料，便使其能量转换效率明显提高，同时充分降低成本。