以非晶金屬為鐵芯

　　為了在不使用釹磁鐵的情況下提高馬達效率，日立制作所等改變了定子的鐵芯材料而非磁鐵材料。開發品的定子鐵芯使用Fe-B類非晶金屬*，轉子使用鐵氧體磁鐵（圖2）。

　　圖2：憑借非晶金屬提高效率

　　開發品的轉子鐵芯使用非晶金屬，轉子使用鐵氧體磁鐵。非晶金屬由于磁導率高且鐵損等較小，因此可輕松提高馬達效率。為了獲得11kWh的輸出功率，改進了定子和轉子的構造。（照片由日立制作所提供）

　　*非晶金：原子排列不像晶體那樣具有規則性，而是處于無序狀態的金屬。可通過液態金屬急冷凝固得到。

　　Fe-B類非晶金屬的磁導率比普遍使用的電磁鋼板高約10倍，而且磁性材料的能量損失（鐵損）也僅為電磁鋼板的約1/10。用作鐵芯時，即便使用磁力不像釹磁鐵石那樣強的鐵氧磁鐵，也可提高轉矩及轉速，從而提高馬達效率。

　　開發品采用以兩個轉子夾著定子的雙轉子型的軸向間隙構造，通過增加磁力弱的鐵氧磁鐵的使用量，提高了轉矩及轉速。

　　日立制作所和日立產機系統曾在2008年以非晶金屬為鐵芯，試制過輸出功率為150W的小型馬達。此次為了將輸出功率提高至7倍以上，在轉子的中央部分使用了斷裂韌性高達3.1MPa√m的樹脂，從而增強了提高輸出功率后定子對轉矩反作用力的承受能力。另外，還通過減小轉子直徑，降低了離心力。

　　還確立了切割技術

　　為了實現量產，日立還改變了鐵芯的制造方法（圖3）。非晶金屬不僅厚度不到普通電磁鋼板的1/10，而且強度也高達后者的4倍以上，因此難以進行切割及切削等加工。

　　圖3：改變了鐵芯構造

　　改進了非晶金屬鐵芯的構造，提高了鐵芯的量產效率。

　　2008年的開發品采用了對非晶金屬不進行切割而是將其多層卷起，形成鐵芯狀的“卷鐵芯構造”。但這種制造方法不僅加工費時，而且受彎曲影響容易在材料內部產生殘留應力，使鐵損增加。

　　此次的開發品由于新開發出了切割非晶金屬的試制機，采用了多層層疊的“層疊型鐵芯構造”。鐵芯的鐵損（W10/400*）僅為5W/kg，只有采用普通電磁鋼板時的約1/4，降低了由加工導致的鐵損。