以常见的小型三相异步电机为研究对象, 建立了三相异步电机模型, 并用铁基非晶材料和硅钢材料分别制作了异步电机的定子铁芯, 研究了非晶铁芯与硅钢铁芯的性能和特点。采用软磁交流测试系统对两种材料制成的铁芯进行了交流损耗和矫顽力的测试, 测试结果显示: 在相同的频率和磁感应强度下, 非晶铁芯损耗仅为传统硅钢铁芯损耗的1/3左右, 而其剩磁仅为传统铁芯剩磁的1/4, 表明非晶铁芯的损耗和矫顽力远小于硅钢铁芯的损耗和矫顽力, 且工作频率越高, 二者数据差别越大, 说明非晶材料较硅钢材料具有更优异的软磁性。建立了三相异步电机的有限元分析模型, 对非晶合金铁芯电机和传统硅钢铁芯电机进行了有限元求解。结果显示, 采用非晶定子铁芯的电机比传统采用硅钢定子铁芯的电机更加高效节能。该研究成果为深入开展铁基非晶材料在异步电机中的应用提供了参考。

激光刻痕可以细化取向硅钢的磁畴, 降低铁损, 但经过应力退火后降低效果消失, 即不具备耐热性。利用飞秒激光加工系统对取向硅钢进行刻痕加工, 利用化学腐蚀的方法, 结果表明化学腐蚀方法使得硅钢铁损降低具有耐热性。利用硝酸和盐酸溶液进行试验, 结果表明利用盐酸对紫外飞秒激光处理的取向硅钢腐蚀, 在不明显降低取向硅钢质量的前提下, 可以有效提高铁损降低的耐热性。

首先分析取向硅钢片表面引入线状沟槽后对磁畴细化的效果。通过计算磁畴壁能量和沟槽附近出现磁极的静磁能之和, 使其最小来确定稳定的磁畴宽度。计算结果显示磁畴宽度基本取决于沟槽的深度、间距。利用纳秒和飞秒激光加工设备在取向硅钢片上引入沟槽后检测实际的磁性能, 实验发现, 紫外飞秒激光在取向硅钢片表面刻槽, 在不明显降低硅钢磁感应强度的前体下, 可以有效降低铁损值。