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摘要：成功试制出一种适用于航空器和汽车的超高速电机用高磁通塑磁转子，通过用高强度碳纤维复合材料（CFRP）环覆盖注塑成型的塑料磁体，实现了能够承受电机转速超过100,000rpm的结构。

关键词：高磁通塑磁转子、超高速电机、塑料磁体、航空器、电气化

成功开发适用于航空器及车载系统的超高速电机用高磁通塑磁转子

——实现电机的高输出、小型化和轻量化，减少制造时间和成本

日本IHI株式会社与秋田大学合作，成功试制出一种适用于航空器和汽车的超高速电机用高磁通塑磁转子。

高磁通塑磁转子（电机的转子）是指将磁粉与熔融塑料混合而成的复合材料进行注塑成型，与此同时，通过类似于哈尔巴赫(Halbach)阵列^（※1）的方式将成型后的塑料磁体进行磁场取向^（※2），最大限度地提高磁体的利用效率，并实现电机的高输出（高效率）、小型化和轻量化。此外，这是一种新型电机用的转子，可以通过注塑成型制造磁体，有望大幅减少机械加工并缩短制造时间和降低成本。

此外，通过用高强度碳纤维复合材料（CFRP）环覆盖注塑成型的塑料磁体，实现了能够承受电机转速超过100,000rpm的结构。

图1 塑磁转子结构

图2 超高速电机（应用示例）

对完成的试制品进行特性评估，结果证实，相比由100%磁体产生设计磁力的传统烧结磁体转子，试制品转子可以获得与之相同或更好的性能。这一成果证实，可以使用塑料成分几乎达到50%的磁体的同时，实现与传统产品相同的输出，因此有助于减少稀土金属的使用量。

IHI将继续致力于开发电动混合推进系统，以实现航空器的电气化，并计划在2030年代实现商业化，与此同时，IHI还将致力于整个航空器系统的电气化。

※1哈尔巴赫阵列

永磁体的特殊配置方法。在一般的磁体配置中，两面具有相同的磁力，但通过增加阵列一侧的磁力并将另一侧的磁力减小到几乎为零，可以最大限度地提高磁体的利用效率。

※2磁场取向

在磁体制造的成形过程中，对磁体材料施加磁场的同时使之成形，并使材料的晶体排列方向对齐。由此，可以在成形后的磁体中增强特定方向的磁力。与哈尔巴赫(Halbach)阵列类似的磁场取向方法被称为极性各向异性取向。

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成功开发适用于航空器及车载系统的超高速电机用高磁通塑磁转子