[发明专利]基于稀土永磁体的耐氢电机

说明书

本发明的基于稀土永磁体的耐氢电机，属于永磁电机技术领域；本发明包括电机定子、电机转子和稀土永磁体，电机定子内设置有电机转子，所述的电机定子和电机转子上设置有稀土永磁体；稀土永磁体为Sm₂(CoCuFeZr)₁₇磁体，Sm的质量百分含量为m，Co和Fe的质量百分含量之和为n，n3m。本发明通过设定Co和Fe的质量百分含量之和大于Sm的质量百分含量，使得稀土永磁体Sm₂(CoCuFeZr)₁₇磁体致密化，结合热处理的方法使得稀土永磁体表面更加致密化和稳定，以减少氢原子由材料表面进入晶界的路径，提高稀土永磁体的耐氢性能，以达到阻止氢气进入磁体的目的。

技术领域

本发明涉及永磁电机技术领域，更具体地说，涉及基于稀土永磁体的耐氢电机。

背景技术

稀土永磁电机是70年代初期出现的一种新型永磁电机，稀土永磁材料的磁性能优异，它经过充磁后不再需要外加能量就能建立很强的永久磁场，用来替代传统电机的电励磁场所制成的稀土永磁电机不仅效率高，而且结构简单、运行可靠，还可做到体积小、重量轻。既可达到传统电励磁电机所无法比拟的高性能，又可以制成能满足特定运行要求的特种电机，如电梯曳引电机、汽车专用电机等。由于稀土永磁体的高磁能积和高矫顽力(特别是高内禀矫顽力)，使得稀土永磁电机具有体积小、重量轻、效率高、特性好等一系列优点。

用来替代传统电机的电励磁场所制成的稀土永磁电机不仅效率高，而且结构简单、运行可靠，还可做到体积小、重量轻。既可达到传统电励磁电机所无法比拟的高性能，又可以制成能满足特定运行要求的特种电机，如电梯曳引电机、汽车专用电机等。稀土永磁电机与电力电子技术和微机控制技术相结合，更使电机及传动系统的性能提高到一个崭新的水平。从而提高所配套的技术装备的性能和水平，是电机行业调整产业结构的重要发展方向。

但是，目前永磁材料电机的应用有一个严重制约：在接触到氢气的情况下，氢原子会沿晶界进入稀土永磁材料，导致稀土永磁材料粉化，丧失磁性能，最终导致电机失效。随着氢能源的推广和使用，永磁电机的耐氢性能越来越重要。急需开发出具有优异抗氢性能的永磁电机，从而防止电机在氢气环境中失效。

现有技术也有针对稀土永磁电机进行改进的专利申请，例如：发明创造的名称为一种钕铁硼永磁材料(申请号：CN201510974491.4，申请日：2015-12-22)，其含有钕铁硼主体合金和添加剂，所述添加剂含有稀土钴金属间化合物、氮化物和碳化物，该方法包括下述步骤：(1)将钕铁硼主体合金与添加剂混合，在磁场取向条件下压制成型，得到坯件；所述添加剂含有稀土钴金属间化合物、氮化物和碳化物；(2)将所述坯件在真空或惰性气体保护下进行烧结和回火。本发明还提供了包括如上所述的钕铁硼永磁材料的电机，该电机包括如上所述的钕铁硼永磁材料。通过上述技术方案，该发明能够在保持剩磁和磁能积基本不变的情况下，使钕铁硼永磁材料既具有改善的力学性能又具有提高的常温矫顽力及高温磁性能。该发明创造虽然提高了常温矫顽力及高温磁性能，但是并没有提高稀土永磁体的抗氢性能。

发明内容

1.发明要解决的技术问题

本发明的目的在于克服现有技术中，传统的永磁电机在含氢的条件下进行工作时易造成失效的问题，提供基于稀土永磁体的耐氢电机，电机定子或电机转子的永磁体为Sm₂(CoCuFeZr)₁₇稀土永磁体，稀土永磁体中的Co和Fe的质量百分含量之和大于Sm的质量百分含量的3倍，使得稀土永磁体表面更加致密化和稳定，同时可以减少氢原子由材料表面进入晶界的路径，提高稀土永磁体耐氢性能，同时可以使得电机具有较好的耐氢性能。

2.技术方案

为达到上述目的，本发明提供的技术方案为：