JP2013219911A - Rare earth permanent magnet, manufacturing method for rare earth permanent magnet, and motor - Google Patents
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- Permanent Field Magnets Of Synchronous Machinery (AREA)
Abstract
【課題】渦電流を低減できる希土類永久磁石を提供する。
【解決手段】希土類永久磁石1の配向方向Aと直交する片側の外表面1aから他方の外表面1bに向けて延在して形成されている分断層2を有し、分断層2は、希土類永久磁石1を構成する元素群と同一元素群からなり、分断層2の電気抵抗は、希土類永久磁石1の電気抵抗より高く形成され、分離層2は、希土類永久磁石1に接する部分はアモルファス合金2aにて成り、アモルファス合金2aの内側は、希土類永久磁石1の配向方向と直交する方向に磁化容易軸方向を有する再結晶化永久磁石2bにて構成されている。
【選択図】図1A rare earth permanent magnet capable of reducing eddy current is provided.
SOLUTION: A dividing fault 2 is formed extending from one outer surface 1a perpendicular to the orientation direction A of a rare earth permanent magnet 1 to the other outer surface 1b. It consists of the same element group as the element group constituting the permanent magnet 1, the electrical resistance of the dividing layer 2 is formed higher than the electrical resistance of the rare earth permanent magnet 1, and the separation layer 2 is in an amorphous alloy at the portion in contact with the rare earth permanent magnet 1. 2a, and the inside of the amorphous alloy 2a is constituted by a recrystallized permanent magnet 2b having an easy magnetization axis direction in a direction orthogonal to the orientation direction of the rare earth permanent magnet 1.
[Selection] Figure 1
Description
この発明は、永久磁石の渦電流の低減およびモータの特性向上を実現できる希土類永久磁石、希土類永久磁石の製造方法、および、モータに関するものである。 The present invention relates to a rare earth permanent magnet, a method of manufacturing a rare earth permanent magnet, and a motor that can realize reduction of eddy current of the permanent magnet and improvement of motor characteristics.
従来、永久磁石を用いたモータでは、ロータに磁極として複数の永久磁石を配置している。そして、空隙を設けてロータと対向するように配置された固定子側のコイルに通電して、回転磁界を形成してロータを回転させる。近年、モータの小型化・高効率化を目的として、永久磁石はフェライト磁石からより磁気特性の高いR−Fe−B系焼結磁石などの希土類永久磁石が用いられることが多くなっている。しかしながら、希土類永久磁石はフェライト磁石やボンド磁石に比べて電気抵抗が低いため、毎分数千から数万回転の高速駆動するようなモータにおいては永久磁石に生じる渦電流によってモータ効率の低下や、渦電流に伴う永久磁石の発熱による熱減磁が問題となっている。このことを解決するために従来、永久磁石に生じる渦電流を低減する手段として、複数の絶縁処理された永久磁石片を積層、一体化する方法がある(例えば、特許文献1参照)。また、他の従来として、永久磁石に複数のスリットを設け、有効断面積を低下させる方法がある(例えば、特許文献2参照)。 Conventionally, in a motor using permanent magnets, a plurality of permanent magnets are arranged as magnetic poles on the rotor. And it supplies with electricity to the coil at the side of the stator which provided the space | gap and is arrange | positioned so as to oppose a rotor, a rotating magnetic field is formed, and a rotor is rotated. In recent years, rare earth permanent magnets such as R—Fe—B sintered magnets having higher magnetic properties are often used as permanent magnets for the purpose of miniaturization and higher efficiency of motors. However, since rare earth permanent magnets have lower electrical resistance than ferrite magnets and bonded magnets, in motors that are driven at high speeds of several thousand to several tens of thousands of revolutions per minute, eddy currents generated in the permanent magnets can reduce motor efficiency, Thermal demagnetization due to heat generation of the permanent magnet due to eddy current is a problem. In order to solve this problem, conventionally, as a means for reducing eddy currents generated in a permanent magnet, there is a method of laminating and integrating a plurality of insulated permanent magnet pieces (for example, see Patent Document 1). As another conventional method, there is a method in which a plurality of slits are provided in a permanent magnet to reduce the effective cross-sectional area (see, for example, Patent Document 2).
先の従来の永久磁石では、永久磁石片を個別に治具などを用いて接着し一体化するため、作業工程が煩雑になる。また、複数の磁石を接着するために、個々に形状仕上げのための機械加工を施す必要があり、作業が煩雑になり、加工コストが増加する。また、複数の磁石の寸法誤差や接着時の組立誤差により、一体化した後の永久磁石の寸法精度が悪化するといった問題点があった。また、複数の磁石を成形する必要があるために成形コストが増加する。成形コストを低減するために大きな1つのブロック状の磁石を製造した場合には、上記永久磁石を切断する必要があり、加工コストが増加するという問題点があった。 In the conventional permanent magnet, the permanent magnet pieces are individually bonded and integrated using a jig or the like, so that the work process becomes complicated. In addition, in order to bond a plurality of magnets, it is necessary to individually perform machining for shape finishing, which complicates the operation and increases the processing cost. In addition, there is a problem that the dimensional accuracy of the permanent magnet after integration is deteriorated due to a dimensional error of a plurality of magnets or an assembly error at the time of bonding. Moreover, since it is necessary to shape | mold a some magnet, shaping | molding cost increases. When one large block-shaped magnet is manufactured in order to reduce the molding cost, there is a problem that the permanent magnet needs to be cut and the processing cost increases.
後の従来の永久磁石では、磁石表面に内周または外周切断機やワイヤーソなどで加工して溝切れしてスリットを形成するものであるが、マルチワイヤーソなどでスリットを形成する場合では、加工速度が遅く、ワイヤを加工中に切れてしまうなど、加工が煩雑になるという問題点があった。 In the later conventional permanent magnets, slits are formed by cutting the grooves on the magnet surface with an inner or outer cutter or wire saw, etc., but when forming slits with a multi-wire saw, etc. There is a problem that the processing is complicated, such as the speed is low and the wire is cut during processing.
この発明は上記のような課題を解決するためになされたものであり、永久磁石に生じる渦電流を低減する希土類永久磁石、希土類永久磁石の製造方法、および、モータを提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object thereof is to provide a rare earth permanent magnet, a method for manufacturing a rare earth permanent magnet, and a motor that reduce eddy currents generated in the permanent magnet. .
この発明は、
希土類永久磁石であって、
上記希土類永久磁石の配向方向と直交する片側の外表面から他方の外表面に向けて延在して形成されている分断層を有し、
上記分断層は、上記希土類永久磁石を構成する元素群と同一元素群からなり、
上記分断層の電気抵抗は、上記希土類永久磁石の電気抵抗より高く形成されているものである。
This invention
A rare earth permanent magnet,
Having a dividing layer formed extending from the outer surface on one side orthogonal to the orientation direction of the rare earth permanent magnet toward the other outer surface;
The dividing layer is composed of the same element group as the element group constituting the rare earth permanent magnet,
The electric resistance of the dividing layer is higher than that of the rare earth permanent magnet.
また、この発明の希土類永久磁石の製造方法は、
希土類永久磁石の配向方向と直交する片側の外表面から分断層形成箇所に照射線を照射して上記希土類永久磁石を溶融し、その後に当該溶融部分を冷却して上記分断層として形成するものである。
In addition, the method for producing a rare earth permanent magnet of the present invention includes:
An irradiation line is irradiated from the outer surface on one side perpendicular to the orientation direction of the rare earth permanent magnet to irradiate the dividing line forming portion to melt the rare earth permanent magnet, and then the molten part is cooled to form the dividing line. is there.
また、この発明のモータは、
回転軸と、上記回転軸が中心に挿入された回転鉄心とを備えたモータにおいて、
上記回転鉄心には、請求項1ないし請求項6のいずれか1項に記載の希土類永久磁石が配設されているものである。
The motor of the present invention
In a motor comprising a rotating shaft and a rotating iron core inserted around the rotating shaft,
The rotating iron core is provided with the rare earth permanent magnet according to any one of
この発明は、
希土類永久磁石であって、
上記希土類永久磁石の配向方向と直交する片側の外表面から他方の外表面に向けて延在して形成されている分断層を有し、
上記分断層は、上記希土類永久磁石を構成する元素群と同一元素群からなり、
上記分断層の電気抵抗は、上記希土類永久磁石の電気抵抗より高く形成されているので、
希土類永久磁石の渦電流を低減することができる。
This invention
A rare earth permanent magnet,
Having a dividing layer formed extending from the outer surface on one side orthogonal to the orientation direction of the rare earth permanent magnet toward the other outer surface;
The dividing layer is composed of the same element group as the element group constituting the rare earth permanent magnet,
Since the electric resistance of the dividing fault is formed higher than the electric resistance of the rare earth permanent magnet,
The eddy current of the rare earth permanent magnet can be reduced.
また、この発明の希土類永久磁石の製造方法は、
希土類永久磁石の配向方向と直交する片側の外表面から分断層形成箇所に照射線を照射して上記希土類永久磁石を溶融し、その後に当該溶融部分を冷却して上記分断層として形成するので、
渦電流を低減する希土類永久磁石を得ることができる。
In addition, the method for producing a rare earth permanent magnet of the present invention includes:
Since the rare earth permanent magnet is melted by irradiating the dividing line formation location from one outer surface perpendicular to the orientation direction of the rare earth permanent magnet to melt the rare earth permanent magnet, and then forming the dividing line by cooling the melting part.
A rare earth permanent magnet that reduces eddy current can be obtained.
また、この発明のモータは、
回転軸と、上記回転軸が中心に挿入された回転鉄心とを備えたモータにおいて、
上記回転鉄心には、請求項1ないし請求項6のいずれか1項に記載の希土類永久磁石が配設されているので、
渦電流を低減する希土類永久磁石により、モータの特性向上できる。
The motor of the present invention
In a motor comprising a rotating shaft and a rotating iron core inserted around the rotating shaft,
Since the rare earth permanent magnet according to any one of
Rare earth permanent magnets that reduce eddy currents can improve motor characteristics.
実施の形態1.
以下、本願発明の実施の形態について説明する。図1はこの発明の実施の形態1における希土類永久磁石の構成を示した斜視図、図2は図1に示した希土類永久磁石の断面を示した断面図および拡大断面図、図3は図1に示した希土類永久磁石の製造方法を示した斜視図である。図において、希土類永久磁石1は、希土類永久磁石1の配向方向Aと直交する片側の外表面1aから他方の外表面1bに向けて連続して、また、配向方向Aと平行な一方の外表面1cから他方の外表面1dに向けて連続して形成されている分断層2を複数有している。そしてこの分断層2は、希土類永久磁石1を構成する元素群と同一元素群からなり、分断層2の電気抵抗は、希土類永久磁石1の電気抵抗より高く形成されている。
Embodiments of the present invention will be described below. 1 is a perspective view showing a configuration of a rare earth permanent magnet according to
本実施の形態1においては分断層2は、具体的には、図2に示すように、希土類永久磁石1と接する部分が、アモルファス合金2aにて形成され、アモルファス合金2aの内側は希土類永久磁石1の配向方向Aと直交する方向に磁化容易軸方向Bを有する再結晶化永久磁石2bにて形成されている。また、希土類永久磁石1は、具体的には、R−M−B系組成(RはYおよびScを含む希土類元素から選ばれる1種または2種以上、MはFe、または、FeおよびCoを主体とする遷移金属)からなる希土類の焼結磁石にて形成されている。
In the first embodiment, specifically, as shown in FIG. 2, the
次に、上記のように構成された実施の形態1の希土類永久磁石の製造方法について説明する。まず、希土類永久磁石1は、モータなどに用いるために、以下に示した方法にて予め所定の形状に加工されている。R−M−B系組成(RはYおよびScを含む希土類元素から選ばれる1種または2種以上、MはFe、またはFeおよびCoを主体とする遷移金属)からなる希土類永久磁石1用合金をストリップキャスト法によって製造する。次に、ストリップキャスト法で得られたストリップキャスト合金を水素脆性化後、窒素ガスなどの不活性ガスを用いてジェットミル粉砕によって平均粒径3〜5μm程度の微粉末とする。
Next, a method for manufacturing the rare earth permanent magnet according to the first embodiment configured as described above will be described. First, the rare earth
次に、得られた微粉末を金型で構成されたキャビティに充填し、磁場中でサーボプレス、油圧プレスなどを用いて圧縮成型し、成形体を得る。次に、成形体は真空中、もしくはアルゴンガス中で1000〜1100℃の温度で熱処理、すなわち焼結される。次に、保磁力をより高めるために400〜600℃程度で時効処理が施される。次に、このような方法で製造された希土類永久磁石1は、最終的に機械加工により研削加工が施されて所定の形状となる。
Next, the obtained fine powder is filled into a cavity constituted by a mold, and compression molded using a servo press, a hydraulic press or the like in a magnetic field to obtain a molded body. Next, the molded body is heat-treated, that is, sintered at a temperature of 1000 to 1100 ° C. in vacuum or argon gas. Next, an aging treatment is performed at about 400 to 600 ° C. in order to further increase the coercive force. Next, the rare earth
次に、希土類永久磁石1は真空チャンバに配置され、図3に示すように、照射線としての電子ビーム7を照射して、分断層2を形成する。この電子ビーム7は偏向コイルによって、偏向されて高速移動する。そして、電子ビーム7は、図3に示すように希土類永久磁石1の配向方向Aに対して垂直(図3のz方向)に位置するように配置され、電子ビーム7のスポットは、xy面上に軌道を描くように照射する。そして、電子ビーム7が照射された希土類永久磁石1の分断層2の形成領域は、1400℃以上に加熱され、溶融する。
Next, the rare earth
そして、電子ビーム7は急速に希土類永久磁石1の一部を溶融しながら高速で移動するため、溶融された領域は、希土類永久磁石1全体へ伝熱することにより熱を奪われ、瞬時に急冷されることとなる。この際、電子ビーム7のエネルギーが大きすぎると、溶融される領域が必要以上に広くなるとともに、希土類永久磁石1の体積、すなわち熱容量に対して、電子ビーム7が希土類永久磁石1に供給するエネルギーが大きすぎるために伝熱が十分に行われず、再結晶化してアモルファス合金2aが得られなくなる。従って、より好ましくは、希土類永久磁石1自体を電子ビーム7を照射する前に、熱伝導率の高い銅の型などに配置し、伝熱が十分に行われるようにしてもよい。
Since the electron beam 7 rapidly moves while melting a part of the rare earth
この希土類永久磁石1の溶融に用いた、電子ビーム7は、加速電圧が60kV、ビーム電流が10mA、ビーム偏向速度が2m/min、スポット径が約0.2mmである。スポット径は小さいほどよく、エネルギーを集中させやすいため、溶融部の溶け込みの幅が小さくなり、アモルファス化する領域および再結晶化する領域が小さく、希土類永久磁石1全体の磁気特性の劣化を抑えることができる。また、電子ビーム7の偏向速度は遅すぎると溶け込みの領域が広がって希土類永久磁石1全体の磁気特性の劣化が顕著に表れるだけでなく、希土類永久磁石1全体の放熱が十分に行われず冷却速度が遅くなり、アモルファス合金2aを生成できなくなる。
The electron beam 7 used for melting the rare earth
また、ビームの偏向速度が速すぎる場合は、希土類永久磁石1を溶融するエネルギーが不足し、希土類永久磁石1が溶融されない。本発明の場合には、加速電圧60keV、ビーム電流10mAにおいて、ビーム偏向速度0.2〜50m/minの領域で希土類永久磁石1、すなわちNd−Fe−B合金の溶融が見られた。電子ビーム7の条件は、本発明で実施した条件に限らず、希土類永久磁石1、すなわちNd−Fe−B合金を溶融できれば自由に選択することができるものである。
If the beam deflection speed is too high, the energy for melting the rare earth
そしてこのとき、図2(a)に示すように、配向方向Aに希土類永久磁石1の配向方向Aと直交する片側の外表面1aから他方の外表面1bに向けての面(すなわち、「配向方向Aに平行な面」)の断面では、電子ビーム7の照射によって、希土類永久磁石1の溶け込みが生じ、片側の外表面1a(照射する面)から照射方向の延長線上に位置する他方の外表面1bに向かって徐々に溶融される領域が狭くなる。
At this time, as shown in FIG. 2 (a), the surface from one
また、図2(a)の部分拡大図である図2(b)に示すように、溶融されたNd−Fe−Bは、溶け込みの両側に位置する溶融されていないNd−Fe−B合金から熱を奪われ、配向方向Aと直交する方向に結晶化していく。この過程で、溶融部と非溶融部との界面近傍の溶融したNd−Fe−Bは10000〜1000000℃/sで急速に冷却されてアモルファス合金2aとなる。この際に形成されるアモルファス合金2aの厚みは5〜50μm程度である。尚、上記にも示したように、具体的には、電子ビーム7が希土類永久磁石1に供給するエネルギーが多すぎるとNd−Fe−Bは伝熱が十分に行われず、10000℃/s以下の冷却速度となり、アモルファス合金2aが形成できなくなる。
Further, as shown in FIG. 2 (b), which is a partially enlarged view of FIG. 2 (a), the melted Nd—Fe—B is formed from an unmelted Nd—Fe—B alloy located on both sides of the penetration. Deprived of heat, it crystallizes in a direction perpendicular to the orientation direction A. In this process, the melted Nd—Fe—B in the vicinity of the interface between the melted part and the non-melted part is rapidly cooled at 10,000 to 1,000,000 ° C./s to become an
そして、上記界面から溶融部に向かって徐々に結晶化が進む。再結晶化したNd−Fe−Bは、配向方向Aと直交する方向に結晶化していくため、配向方向Aと直交する方向に長軸を持ち、配向方向A(すなわち電子ビーム7の照射線と平行な方向)に短軸を持つNd−Fe−Bの主相とNd−リッチ相が生成される。このように、配向方向Aと直交する片側の外表面1aから他方の外表面1bに向けて延在する方向(平行な方向)に電子ビーム7を照射して溶融・再結晶化された領域は、結晶成長の方向が配向方向Aと直交する方向となるために電子ビーム7の照射方向と直交する方向に結晶方位が揃い、電子ビーム7の照射方向と直交する方向に磁化容易軸が揃った状態、つまり、希土類永久磁石1の配向方向Aと直交する方向に磁化容易軸方向を有し配向された再結晶化永久磁石2bとなる。
Then, crystallization gradually proceeds from the interface toward the melted portion. Since the recrystallized Nd—Fe—B crystallizes in the direction orthogonal to the alignment direction A, it has a major axis in the direction orthogonal to the alignment direction A, and the alignment direction A (that is, the irradiation beam of the electron beam 7) The main phase and Nd-rich phase of Nd—Fe—B having a short axis in the parallel direction) are generated. Thus, the region melted and recrystallized by irradiating the electron beam 7 in the direction (parallel direction) extending from the
この際に用いられる、希土類永久磁石1のサイズは、45mm×30mm×厚み5mmであり、厚み5mmの深さを分断層2が貫通している。あまり厚みが厚い希土類永久磁石1では、電子ビーム7によって希土類永久磁石1に与えるエネルギーを強くする必要があり、ビード幅が広くなり、溶融された領域が十分に冷却されず分断層2が生成されにくくなるとともに希土類永久磁石1ではない領域が広くなり、希土類永久磁石1全体の磁気特性が低下する。本発明で実施の形態1においては、約20mm以下の厚みを持つ希土類永久磁石1で溶融、急冷することにより、分断層2の生成において良好な結果が得られた。また、電子ビーム7を希土類永久磁石1のxy軸上で走査させる回数は1回でなくてもよく、放熱をよくするために、希土類永久磁石1の厚み方向の両面、片側の外表面1aおよび他方の外表面1bの両面から電子ビーム7をそれぞれ照射して2回にわけて分断層2を形成するようにしてもよい。
The size of the rare earth
そして、本実施の形態1によると、45mm×30mm×厚み5mmの希土類永久磁石1を分断するように電子ビームを1回照射した場合(すなわち、分断層2を図1における内の1箇所のみ形成した場合)、分断層2形成前(電子ビーム7照射前)の電気抵抗が1.3〜1.6μΩmであったのに対して、分断層2形成後(電子ビーム7照射後)の電気抵抗は0.05〜0.20mΩmであった。尚、より渦電流を低減するため、複数箇所に電子ビーム7を照射して、希土類永久磁石1を3つ以上に分断するように分断層2を形成してもよい。
And according to this
この分断層2に形成された、アモルファス合金2aは結晶構造を持たないために磁石の磁化容易軸が揃っていない。つまり、配向しておらず、結晶磁気異方性が得られない。これは保磁力が得られないことを意味し、アモルファス合金2aの磁気特性は軟磁性を示す。アモルファス合金2aの厚さをあまり大きくしすぎると、磁束を発生する磁石体積の減少を招き、最終使用時に得られる磁束量や角型性が低下してしまう。ここで、角型性は角型比で表され、希土類永久磁石1の磁気特性を表す減磁曲線において、Brが90%となるときの印加磁界Hk、保磁力をHcjとしたときのHk/Hcjを角型比とよび、通常の磁石では0.9〜0.97程度となり、本実施の形態においても同程度を有するものである。
Since the
次に、このようにして形成された希土類永久磁石1をモータに用いる。その例について説明する。図4は図1に示した希土類永久磁石を用いたモータの構成を示した断面図および上面図、図5は図1に示した希土類永久磁石を用いた他のモータの構成を示した断面図および上面図、図6は図1に示した希土類永久磁石を用いたモータにおける希土類永久磁石の配置例を示した上面図である。図において、モータは回転軸4と、回転軸4が中心に挿入され電磁鋼板を積層して形成された回転鉄心5と、回転鉄心5の円周方向に等間隔に設けられた複数の嵌合孔に配置される複数の希土類永久磁石1とを備える。
Next, the rare earth
図4および図5に示すように、回転鉄心5に設けられた複数の希土類永久磁石1は8個であり、希土類永久磁石1のモータの外周面に発生する磁極は、円周方向に交互にN極とS極を発生しているため、磁極数は8極である。尚、本実施の形態1では、磁極数は8極としているが、これに限らず2の倍数の磁極数であればよい。そして、希土類永久磁石1は、図4に示すように、分断層2が回転軸4に平行となるように配設されている場合、もしくは、図5に示すような回転軸4を分断する方向に設けられている場合がある。
As shown in FIGS. 4 and 5, the plurality of rare earth
また、図4および図5においては、1つの磁極に対して、1つの希土類永久磁石1が配設されて例を示しているが、例えば、図6(a)に示したように、1つの磁極に2つの希土類永久磁石1が、または、図6(b)に示したように、1つの磁極に3つの希土類永久磁石1が、外周面に同一磁極を発生させるように配設されていてもよい。尚、図6においては、分断層2の記載は省略している。
4 and 5 show an example in which one rare earth
次に、渦電流の抑制について説明する。渦電流とは磁束変化を妨げる向きに導体表面に発生する電流である。この渦電流は、固定子のコイルへ通電してロータが回転することで、ロータに組み込まれた希土類永久磁石1に交番磁界が印加され、それを妨げる向きに発生する。このとき、希土類永久磁石1にはロータの極数×回転数の数だけ交番磁界が印加されるだけでなく、ロータの磁束の歪や固定子の形状精度に伴う磁束の歪の中に含まれる高調波成分が、高周波の交番磁界となって希土類永久磁石1に印加され、希土類永久磁石1表層に渦電流が誘起されて希土類永久磁石1が発熱し、希土類永久磁石1が熱減磁するという問題があった。本実施の形態1においては、分断層2により、希土類永久磁石1に流れる渦電流を低減し、希土類永久磁石1の発熱を抑制して熱減磁を防止するものである。
Next, suppression of eddy current will be described. The eddy current is a current generated on the conductor surface in a direction that prevents the magnetic flux change. This eddy current is generated in such a direction that an alternating magnetic field is applied to the rare earth
このようなモータにおいて、希土類永久磁石1に流れる渦電流により、固定子から発生した磁束は希土類永久磁石1を通過するのを妨げられるため、通過しようとする磁束が強いほど希土類永久磁石1に流れる渦電流は大きくなる。従って、固定子に巻線されたコイルから距離が近いほど磁束は大きくなるため、固定子に近い希土類永久磁石1の領域は渦電流が大きい。従って、より渦電流の低減効果を得るために、分断層2の形成方向は、固定子が発生する磁束が希土類永久磁石1を通過する方向に対して平行(希土類永久磁石1の配向方向Aと直交する片側の外表面1aから他方の外表面1bに向けての方向)となることが望ましい。
In such a motor, the eddy current flowing through the rare earth
また、分断層2の形成された面は、固定子に対して対向するように配置することが望ましい。また、本実施の形態1においては、インナーロータ(回転軸4を有するロータに希土類永久磁石1が配置され、ロータの外周に存在する電機子に巻線したコイルが配置されている)の例を示したが、アウターロータ(回転軸4側が電機子であり、外周に希土類永久磁石1が配置されている)であってもよく、面対向(回転軸4の方向に向かい合わせにコイルと希土類永久磁石1が配置されている)であってもよい。
In addition, it is desirable that the surface on which the
上記のように構成された実施の形態1の希土類永久磁石によれば、希土類永久磁石(母材)の電気抵抗と比較して電気抵抗の高い分断層が存在することにより、希土類永久磁石に流れる渦電流を低減し、希土類永久磁石の発熱を抑えることができる。また、このことを実現するために、形状仕上げの加工を施した磁石を機械的な切断などにより分割する必要がないため、各磁石片の位置や形状のバラツキが小さい。よって、モータに用いる複数の希土類永久磁石間において、磁気特性のバラツキが少ない。 According to the rare earth permanent magnet of the first embodiment configured as described above, since there exists a split layer having a higher electric resistance than the electric resistance of the rare earth permanent magnet (base material), the rare earth permanent magnet flows. The eddy current can be reduced and the heat generation of the rare earth permanent magnet can be suppressed. Moreover, in order to realize this, since it is not necessary to divide the magnet that has undergone the shape finishing process by mechanical cutting or the like, there is little variation in the position and shape of each magnet piece. Therefore, there is little variation in magnetic characteristics between the plurality of rare earth permanent magnets used in the motor.
また、分断層が希土類永久磁石を貫通して形成されている場合であっても、連結部を有するスリット加工などの電気的に分断されていない連結部が存在しないため、渦電流をより低減することができる。また、永久磁石はアモルファス合金と再結晶化永久磁石との磁石素材により連結されているため、スリット加工を施した磁石のように機械強度を上げるために樹脂や接着剤などでスリット部の空間を充填し、補強する必要がなく、磁石、またはロータの組立工程を複雑にする必要がないため、作業工程が煩雑にならない。 In addition, even when the dividing line is formed through the rare earth permanent magnet, there is no connection part that is not electrically separated such as slit processing having the connection part, so that the eddy current is further reduced. be able to. In addition, since the permanent magnet is connected by a magnet material of an amorphous alloy and a recrystallized permanent magnet, the space of the slit portion is made of resin or adhesive to increase the mechanical strength like a slit-processed magnet. It is not necessary to fill and reinforce, and it is not necessary to complicate the assembly process of the magnet or the rotor, so that the work process is not complicated.
さらに、希土類永久磁石が配設されたロータを分解したり、希土類永久磁石に含まれる元素を再利用したり、希土類永久磁石として再利用するために溶解、分離生成などを行う際に、樹脂や接着剤などの有機物がないために、希土類永久磁石の特性劣化を引き起こすための有機物を除去する必要がなく、再利用工程が複雑にならない。また、このような有機物を含む場合は、炭素が含まれており、炭素は磁気特性、特に飽和磁束密度や保磁力を低下する要因となる。また、渦電流を低減し、モータ駆動時の自己発熱を抑制できるため、モータ駆動時の永久磁石の温度を低減できる。従って、耐熱性向上のためのDy(ジスプロシウム)やTb(テルビウム)などの高価格の元素の添加量を減らすことができ、希土類永久磁石を製造するための原料価格を低減できるため、希土類永久磁石の単価を低減することができる。 Furthermore, when disassembling the rotor in which the rare earth permanent magnet is disposed, reusing the elements contained in the rare earth permanent magnet, or performing melting, separation and generation for reuse as the rare earth permanent magnet, Since there is no organic substance such as an adhesive, it is not necessary to remove the organic substance for causing the characteristic deterioration of the rare earth permanent magnet, and the reuse process is not complicated. Moreover, when such an organic substance is contained, carbon is contained, and carbon becomes a factor that lowers magnetic properties, particularly saturation magnetic flux density and coercive force. Moreover, since eddy current can be reduced and self-heating during motor driving can be suppressed, the temperature of the permanent magnet during motor driving can be reduced. Therefore, the amount of high-priced elements such as Dy (dysprosium) and Tb (terbium) for improving heat resistance can be reduced, and the raw material price for producing rare earth permanent magnets can be reduced. The unit price of can be reduced.
上記実施の形態1においては、分断層を、アモルファス合金と再結晶化永久磁石とにて構成する例を示したが、これに限られることはなく、分断層がアモルファス合金のみにて構成されている場合も考えられる。その場合、具体的には、Nd−Fe−B系焼結磁石において、ZrおよびCoを添加し、冷却速度を1〜100℃/sに落とすことで、分断層全体をアモルファス合金にて形成することができる。これにより、電気抵抗の高い領域が増加し、渦電流の低減効果がより一層得られる。 In the first embodiment, the example in which the dividing line is configured by the amorphous alloy and the recrystallized permanent magnet has been described. However, the present invention is not limited to this, and the dividing line is configured only by the amorphous alloy. There are also cases where In that case, specifically, in the Nd—Fe—B based sintered magnet, Zr and Co are added, and the cooling rate is lowered to 1 to 100 ° C./s, thereby forming the entire dividing layer with an amorphous alloy. be able to. Thereby, the area | region with high electrical resistance increases, and the reduction effect of an eddy current is acquired further.
また、上記実施の形態1においては、分断層2をxy平面およびxz平面において貫通し、分断層2が希土類永久磁石1を分断するように形成する例を示したが、これに限られることはなく、例えば図7(a)、(b)に示すように、分断層2は、xy平面およびxz平面において貫通していないように形成してもよい。尚、渦電流の低減のみを考えるならば、分断するように形成する方が効果的である。
In the first embodiment, an example is shown in which the dividing
また、上記実施の形態1においては、分断層2をxy平面およびxz平面において平行に形成する例を示したが、これに限られることはなく、また、図8(a)、(b)に示すように、分断層2をxy平面およびxz平面において傾斜するように形成してもよい。これらのような構成を有する希土類永久磁石1であっても上記実施の形態1と同様の効果を奏することができる。
In the first embodiment, an example in which the
また、上記実施の形態1においては、希土類永久磁石1が直方体にて形成される例を示したが、これに限られることはなく、例えば、図9(a)に示すような「カマボコ型」、図9(b)に示すような「瓦型」、図9(c)に示すような「ラジアル異方性リング磁石」、図9(d)に示すような「極異方性リング磁石」などにも同様に形成することができる。これらのような構成を有する希土類永久磁石1であっても上記実施の形態1と同様の効果を奏することができる。尚、図9(c)および図9(d)の配向方向Aは、各図の図面上右側に示した希土類永久磁石1の上面図に示したように配向されている。
In the first embodiment, the example in which the rare earth
また、上記実施の形態1においては、希土類永久磁石1の配向方向Aと直交する片側の外表面1aから他方の外表面1bに向けて延在して形成されている分断層2を、希土類永久磁石1の配向方向Aと平行な一方の外表面1cから他方の外表面1dまで連続している構成する例を示しているが、これに限られることはなく、図10に示すように、希土類永久磁石1の配向方向Aと平行な一方の外表面1eから他方の外表面1fまで連続している分断層2を形成し、分断層2を希土類永久磁石1の配向方向Aと直交する片側の外表面1a上において、交差して構成してもよい。このように構成すれば、より一層渦電流を低減することができる。
In the first embodiment, the
また、上記実施の形態1においては、1つの希土類永久磁石1に電子ビーム7を照射して分断層2を形成する例を示したが、これに限られることはなく、図11に示すように第1希土類永久磁石10と第2希土類永久磁石11とを当接させ、当接部30に電子ビームを照射して当接部30を溶融・急冷して当接面に分断層2を生成し、複数の第1、第2希土類永久磁石10、11を一体に接合して希土類永久磁石1としてもよい。これらのような構成を有する希土類永久磁石1であっても上記実施の形態1と同様の効果を奏することができる。
In the first embodiment, the example in which the
また、上記実施の形態1においては、希土類永久磁石1の溶融を行う照射線として、電子ビーム7を用いる例を示したが、これに限られることはなく、スポット径が小さく、希土類永久磁石1を高速で溶融、急冷させることができる照射線であれば、レーザーなどの他の照射線であってもよい。ただし、電子ビーム7はレーザーなどに比べると、出力あたりの溶け込み深さが大きく、ビード幅(溶融断面積)が小さく、溶融された領域が十分に冷却されてアモルファス合金が生成されやすくなるとともに希土類永久磁石1ではない分断層の領域を狭くできるため、好ましくは電子ビーム7を使用する場合であると考える。
In the first embodiment, the example in which the electron beam 7 is used as the irradiation beam for melting the rare earth
また、上記実施の形態1において分断層2は図1のように2箇所に形成する例を示しているが、これに限られることはなく、分断層が1箇所でも存在すれば、渦電流の低減の効果を得ることはできる。また、3箇所以上でも同様の効果を奏することができる。
In the first embodiment, the
実施の形態2.
図12はこの発明の実施の形態2における希土類永久磁石の構成を示す断面図である。図において、上記実施の形態1と同様の部分は同一符号を付して説明を省略する。本実施の形態2においては、分断層2が、希土類永久磁石1に接する部分は酸化物、もしくは、フッ化物を含むアモルファス合金20aにてなり、アモルファス合金20aの内側は、希土類永久磁石1の配向方向Aと直交する方向に磁化容易軸方向を有し、酸化物、もしくは、フッ化物を含む再結晶化永久磁石20bにて構成されている。
FIG. 12 is a cross-sectional view showing a configuration of a rare earth permanent magnet according to
次に、上記のように構成された実施の形態2の希土類永久磁石の製造方法について説明する。まず、上記実施の形態1と同様にNd−Fe−Bのストリップキャスト合金を水素脆性、微粉砕、磁場中成形、焼結、時効、機械加工による形状仕上げを行った希土類永久磁石1を用意する。次に、アルカリ金属元素、アルカリ土類金属元素もしくは希土類元素を少なくとも1種含むフッ素化合物、もしくは、酸化物をアルコールなどでスラリー状にして、希土類永久磁石1に塗布する。ここで、具体的にはLi、Mg、Ca、Sc、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Zn、Al、Ga、Sr、Y、Zr、Nb、Ag、In、Sn、Sn、Ba、La、La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu、Pb、Bi、Siなどを含むフッ化物、もしくは、酸化物である。
Next, a method for manufacturing the rare earth permanent magnet according to the second embodiment configured as described above will be described. First, as in the first embodiment, a rare earth
また、酸化物、もしくは、フッ化物21を希土類永久磁石1表面に塗布する方法は、スラリー状のみに限らず、スパッタ法などを用いてもよい。ここでは、CaO粉末をスラリー状にして、希土類永久磁石1の表面に塗布した後、真空チャンバ内にセットして、電子ビーム7を上記実施の形態1と同様に照射する(図12(a))。そして、電子ビーム7が照射された領域は、上記実施の形態1と同様に、Nd−Fe−Bの希土類永久磁石1が溶融されるとともに、CaOが溶融したNd−Fe−B合金の内部に取り込まれる。電子ビーム7は急速に希土類永久磁石1の一部を溶融しながら高速で移動するため、CaOを内部に取り込んだNd−Fe−B合金の溶融された領域は、希土類永久磁石1全体へ伝熱することにより熱を奪われ、瞬時に急冷されることとなる。そして、配向方向Aに平行な面の断面では、電子ビーム7の照射によって溶け込みが生じ、溶融されたNd−Fe−Bは、溶け込みの両側に位置する溶融されていないNd−Fe−B合金から熱を奪われ、配向方向と直交する方向に結晶化していく。
Further, the method of applying the oxide or
この過程で、本実施の形態2においては、溶融部と非溶融部の界面近傍の溶融したNd−Fe−Bは急速に冷却されて酸化物、もしくは、フッ化物を含んだアモルファス合金20aとなり、さらに上記界面から溶融部に向かって徐々に結晶化が進む。そして、アモルファス合金20aの内側は、希土類永久磁石1の配向方向Aと直交する方向に磁化容易軸方向を有し、酸化物、もしくは、フッ化物を含む再結晶化永久磁石20bが構成される。このように、CaOを取り込んだ溶融部は再結晶化された後もCaOを含んでおり、再結晶化された領域の電気抵抗を増加することができる。また、希土類永久磁石1の表面に塗布された酸化物、もしくは、フッ化物は電子ビーム7による加熱によって溶融、もしくは分解される(図12(b))。
In this process, in the second embodiment, the melted Nd—Fe—B in the vicinity of the interface between the melted part and the non-melted part is rapidly cooled to become an oxide or an
上記のように構成された実施の形態2の希土類永久磁石によれば、上記実施の形態1と同様の効果を奏するのはもちろんのこと、このように、再結晶化永久磁石内に酸化物、もしくは、フッ化物が存在することにより、希土類永久磁石の電気抵抗が上がり、より渦電流の低減効果がある。また、アモルファス合金内に酸化物、もしくは、フッ化物を含むことにより、アモルファス合金の電気抵抗が上がり、より渦電流を低減することができる。 According to the rare earth permanent magnet of the second embodiment configured as described above, the effect similar to that of the first embodiment is obtained, and thus, an oxide, Alternatively, the presence of fluoride increases the electric resistance of the rare earth permanent magnet, and has an effect of reducing eddy current. Further, by including an oxide or fluoride in the amorphous alloy, the electrical resistance of the amorphous alloy is increased, and the eddy current can be further reduced.
尚、分断層以外の領域には加え、希土類永久磁石全体に酸化物、もしくは、フッ化物の成分がNd−Fe−Bの主相と反応して磁気特性を低下させることになるが、本発明では、酸化物、もしくは、フッ化物は、分断層に形成されており、その他の領域では、酸化物、もしくは、フッ化物の成分は存在しないため、磁気特性の低下がより少ない。また、酸化物、もしくは、フッ化物が分散する領域が必ずしも電子ビームによって溶融された領域でなくてもよく、加熱によって酸化物、もしくは、フッ化物が希土類永久磁石の母材内部に拡散してもよい。また、フッ化物、もしくは、酸化物は主相中に拡散していてもよいが、より好ましくは主相でなく結晶粒界のみに拡散していれば、希土類永久磁石1の飽和磁束密度を低下させることなく電気抵抗を上げることができる。
In addition to the region other than the dividing line, the oxide or fluoride component reacts with the main phase of Nd—Fe—B in the rare earth permanent magnet as a whole, but the magnetic properties are lowered. Then, the oxide or fluoride is formed in the dividing layer, and the oxide or fluoride component does not exist in other regions, so that the magnetic property is less deteriorated. Further, the region where the oxide or fluoride is dispersed is not necessarily the region melted by the electron beam, and the oxide or fluoride may be diffused inside the base material of the rare earth permanent magnet by heating. Good. Further, the fluoride or oxide may be diffused in the main phase, but more preferably, the saturation magnetic flux density of the rare earth
また、酸化物、もしくは、フッ化物の粉末を微粉砕した磁石粉末に混合して磁石成形体を作製後、焼結により希土類永久磁石を製造する際には、希土類永久磁石全体に酸化物、もしくは、フッ化物の成分がNd−Fe−Bの主相と反応して磁気特性を低下させることになるが、本発明では、フッ化物もしくは酸化物は、分断層内に形成されており、その他の領域では、酸化物、もしくは、フッ化物の成分は存在しないため、磁気特性の低下がより少ない。 When a rare earth permanent magnet is produced by sintering after preparing a magnet compact by mixing finely pulverized magnet powder with oxide or fluoride powder, the oxide or The fluoride component reacts with the main phase of Nd—Fe—B to lower the magnetic properties. In the present invention, the fluoride or oxide is formed in the dividing line, In the region, since the oxide or fluoride component does not exist, the magnetic property is less deteriorated.
尚、上記実施の形態2においては、分断層を、酸化物、もしくは、フッ化物を含んだ再結晶化永久磁石およびアモルファス合金にて形成する例を示したが、これに限られることはなく、分断層は、酸化物、もしくは、フッ化物を含んだ再結晶化永久磁石のみにて構成しても、電気抵抗が高いため上記実施の形態2と同様の効果を奏することができる。 In the second embodiment, the example in which the dividing layer is formed of a recrystallized permanent magnet and an amorphous alloy containing oxide or fluoride is not limited to this. Even if the split layer is composed only of a recrystallized permanent magnet containing an oxide or fluoride, the same effect as in the second embodiment can be obtained because of its high electric resistance.
また、上記各実施の形態においては、配向方向と直交する、また、配向方向と平行、また、配向方向に垂直などの直交、平行、垂直として記載しているが、発明を実施できうる範囲であれば、ほぼ直交、また、ほぼ平行、ほぼ垂直であってもよい。 Further, in each of the above embodiments, it is described as being orthogonal to the alignment direction, parallel to the alignment direction, and orthogonal, parallel, or vertical such as perpendicular to the alignment direction, but within the scope where the invention can be implemented. If present, they may be substantially orthogonal, substantially parallel, and substantially vertical.
尚、本発明は、その発明の範囲内において、各実施の形態を自由に組み合わせたり、各実施の形態を適宜、変形、省略することが可能である。 It should be noted that the present invention can be freely combined with each other within the scope of the invention, and each embodiment can be appropriately modified or omitted.
1 希土類永久磁石、1a 片側の外表面、1b 他方の外表面、
1c,1e 一方の外表面、1d,1f 他方の外表面、2 分断層、
2a,20a アモルファス合金、2b,20b 再結晶化永久磁石、4 回転軸、
5 回転鉄心、7 電子ビーム。
1 rare earth permanent magnet, 1a outer surface on one side, 1b outer surface on the other side,
1c, 1e One outer surface, 1d, 1f The other outer surface, bisection fault,
2a, 20a amorphous alloy, 2b, 20b recrystallized permanent magnet, 4 rotating shaft,
5 rotating iron core, 7 electron beam.
Claims (9)
上記希土類永久磁石の配向方向と直交する片側の外表面から他方の外表面に向けて延在して形成されている分断層を有し、
上記分断層は、上記希土類永久磁石を構成する元素群と同一元素群からなり、
上記分断層の電気抵抗は、上記希土類永久磁石の電気抵抗より高く形成されている希土類永久磁石。 A rare earth permanent magnet,
Having a dividing layer formed extending from the outer surface on one side orthogonal to the orientation direction of the rare earth permanent magnet toward the other outer surface;
The dividing layer is composed of the same element group as the element group constituting the rare earth permanent magnet,
A rare earth permanent magnet having an electric resistance of the dividing layer higher than that of the rare earth permanent magnet.
アモルファス合金にて構成されているか、または、
上記希土類永久磁石に接する部分はアモルファス合金にて成り、当該アモルファス合金の内側は、上記希土類永久磁石の配向方向と直交する方向に磁化容易軸方向を有する再結晶化永久磁石にて構成されているか、または、
上記希土類永久磁石の配向方向と直交する方向に磁化容易軸方向を有し、酸化物、もしくは、フッ化物を含む再結晶化永久磁石にて構成されているか、または、
上記希土類永久磁石に接する部分は酸化物、もしくは、フッ化物を含むアモルファス合金にて成り、当該アモルファス合金の内側は、上記希土類永久磁石の配向方向と直交する方向に磁化容易軸方向を有し、酸化物、もしくは、フッ化物を含む再結晶化永久磁石にて構成されている請求項1に記載の希土類永久磁石。 The dividing fault is
Composed of amorphous alloy, or
Whether the portion in contact with the rare earth permanent magnet is made of an amorphous alloy, and the inside of the amorphous alloy is composed of a recrystallized permanent magnet having an easy magnetization axis direction in a direction orthogonal to the orientation direction of the rare earth permanent magnet. Or
It has a magnetization easy axis direction in a direction orthogonal to the orientation direction of the rare earth permanent magnet, and is composed of an oxide or a recrystallized permanent magnet containing fluoride, or
The portion in contact with the rare earth permanent magnet is made of an oxide or an amorphous alloy containing fluoride, and the inside of the amorphous alloy has an easy magnetization axis direction in a direction perpendicular to the orientation direction of the rare earth permanent magnet, The rare earth permanent magnet according to claim 1, which is composed of a recrystallized permanent magnet containing an oxide or a fluoride.
上記希土類永久磁石の配向方向と直交する片側の外表面から上記分断層形成箇所に照射線を照射して上記希土類永久磁石を溶融し、その後に当該溶融部分を冷却して上記分断層として形成する希土類永久磁石の製造方法。 In the manufacturing method of the rare earth permanent magnet according to any one of claims 1 to 6,
An irradiation line is irradiated from one outer surface perpendicular to the orientation direction of the rare earth permanent magnet to irradiate the dividing line forming portion to melt the rare earth permanent magnet, and then the molten part is cooled to form the dividing line. A method for producing a rare earth permanent magnet.
上記回転鉄心には、請求項1ないし請求項6のいずれか1項に記載の希土類永久磁石が配設されているモータ。 In a motor comprising a rotating shaft and a rotating iron core inserted around the rotating shaft,
A motor in which the rare earth permanent magnet according to any one of claims 1 to 6 is disposed on the rotating iron core.
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Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN106575893A (en) * | 2014-08-21 | 2017-04-19 | 三菱电机株式会社 | Permanent magnet embedded electric motor and compressor |
EP3457532A1 (en) * | 2017-09-15 | 2019-03-20 | Siemens Gamesa Renewable Energy A/S | Permanent magnet for a permanent magnet machine |
EP3457535A1 (en) * | 2017-09-15 | 2019-03-20 | Siemens Gamesa Renewable Energy A/S | Permanent magnet for a permanent magnet machine |
EP3496232A1 (en) * | 2017-12-05 | 2019-06-12 | Siemens Gamesa Renewable Energy A/S | Permanent magnet for a permanent magnet machine |
CN113096909A (en) * | 2021-03-30 | 2021-07-09 | 北京工商大学 | Resource-saving high-performance combined rare earth permanent magnet and preparation method thereof |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH03115522A (en) * | 1989-09-27 | 1991-05-16 | Seiko Instr Inc | Surface treatment for rare earth-iron magnetic material |
JP2000277315A (en) * | 1999-03-24 | 2000-10-06 | Toyota Central Res & Dev Lab Inc | Magnetic material |
JP2004002911A (en) * | 2002-05-31 | 2004-01-08 | Yaskawa Electric Corp | Surface treatment method for rare earth magnet |
JP2005354899A (en) * | 2005-09-09 | 2005-12-22 | Mitsubishi Electric Corp | Permanent magnet type motor |
JP2007095139A (en) * | 2005-09-28 | 2007-04-12 | Hitachi Computer Peripherals Co Ltd | Electronic circuit member processing method, magnetic disk head processing method, and apparatus |
-
2012
- 2012-04-09 JP JP2012088215A patent/JP5911358B2/en active Active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH03115522A (en) * | 1989-09-27 | 1991-05-16 | Seiko Instr Inc | Surface treatment for rare earth-iron magnetic material |
JP2000277315A (en) * | 1999-03-24 | 2000-10-06 | Toyota Central Res & Dev Lab Inc | Magnetic material |
JP2004002911A (en) * | 2002-05-31 | 2004-01-08 | Yaskawa Electric Corp | Surface treatment method for rare earth magnet |
JP2005354899A (en) * | 2005-09-09 | 2005-12-22 | Mitsubishi Electric Corp | Permanent magnet type motor |
JP2007095139A (en) * | 2005-09-28 | 2007-04-12 | Hitachi Computer Peripherals Co Ltd | Electronic circuit member processing method, magnetic disk head processing method, and apparatus |
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN106575893A (en) * | 2014-08-21 | 2017-04-19 | 三菱电机株式会社 | Permanent magnet embedded electric motor and compressor |
CN106575893B (en) * | 2014-08-21 | 2018-10-16 | 三菱电机株式会社 | Permanent magnet embedded-type electric motivation and compressor |
US10110077B2 (en) | 2014-08-21 | 2018-10-23 | Mitsubishi Electric Corporation | Permanent-magnet-embedded electric motor and compressor |
EP3457532A1 (en) * | 2017-09-15 | 2019-03-20 | Siemens Gamesa Renewable Energy A/S | Permanent magnet for a permanent magnet machine |
EP3457535A1 (en) * | 2017-09-15 | 2019-03-20 | Siemens Gamesa Renewable Energy A/S | Permanent magnet for a permanent magnet machine |
CN109510329A (en) * | 2017-09-15 | 2019-03-22 | 西门子歌美飒可再生能源公司 | Permanent magnet for permanent magnet motor |
US11004586B2 (en) | 2017-09-15 | 2021-05-11 | Siemens Gamesa Renewable Energy A/S | Permanent magnet for a permanent magnet machine |
EP3496232A1 (en) * | 2017-12-05 | 2019-06-12 | Siemens Gamesa Renewable Energy A/S | Permanent magnet for a permanent magnet machine |
CN113096909A (en) * | 2021-03-30 | 2021-07-09 | 北京工商大学 | Resource-saving high-performance combined rare earth permanent magnet and preparation method thereof |
Also Published As
Publication number | Publication date |
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