знание

Магнитные материалы в двигателях с постоянными магнитами

Заводская поставка Высококачественный сильный неодимовый постоянный магнит редкоземельный дуговой магнит NdFeB для двигателя / промышленности

Разработка двигателей с постоянными магнитами тесно связана с разработкой материалов с постоянными магнитами.

Первым двигателем в мире, появившимся в 1820-х годах, был двигатель с постоянными магнитами, который генерирует магнитное поле возбуждения от постоянного магнита. Однако в то время в качестве материала постоянного магнита использовался природный магнетит (Fe3O4), который имел очень низкую плотность магнитной энергии. Изготовленный из него двигатель был громоздким и вскоре был заменен двигателем с электрическим возбуждением.

 

С быстрым развитием различных двигателей и изобретением намагничивающих устройств люди провели углубленные исследования механизма, состава и технологии изготовления материалов с постоянными магнитами и последовательно открыли углеродистую сталь и вольфрамовую сталь (максимальное произведение магнитной энергии составляет около 2,7 кДж/м3), кобальтовая сталь (максимальное произведение магнитной энергии составляет около 7,2 кДж/м3) и многие другие материалы с постоянными магнитами. В частности, постоянные магниты Алнико (максимальное произведение магнитной энергии до 85 кДж/м3), появившиеся в 1930-х годах, и ферритовые постоянные магниты (максимальное произведение энергии до 40 кДж/м3), появившиеся в 1950-х годах, обладают отличными магнитными свойствами. Для улучшения различных микро- и в небольших двигателях для возбуждения использовались постоянные магниты. Однако коэрцитивная сила постоянных магнитов Алнико низкая (36~160 кА/м), а остаточная плотность ферритовых постоянных магнитов невелика (0,2~0,44 Тл), что ограничивает область их применения в двигателях. До 1960-х и 1980-х годов постоянные магниты из самария-кобальта и материалы с постоянными магнитами из неодима, железа, бора выходили один за другим. Их высокая остаточная намагниченность, высокая коэрцитивность, высокое энергетическое произведение и превосходные магнитные свойства линейной кривой размагничивания особенно подходят для производства двигателей, так что развитие двигателей с постоянными магнитами вступило в новый исторический период.

 Arc Ndoymium Magnet supplier

Взаимосвязь между характеристиками магнитной стали и характеристиками двигателя

1) Влияние остаточной намагниченности

Для двигателей постоянного тока при одинаковых параметрах обмотки и условиях испытаний чем выше остаточная намагниченность, тем ниже скорость холостого хода и ниже ток холостого хода; чем больше максимальный крутящий момент, тем выше КПД в точке наивысшего КПД. В реальных испытаниях скорость холостого хода и максимальный крутящий момент обычно используются для оценки стандарта остаточной намагниченности магнита.

При одинаковых параметрах обмотки и электрических параметрах причина, по которой чем выше остаточная намагниченность, тем ниже скорость холостого хода и ниже ток холостого хода, заключается в том, что работающий двигатель создает достаточную обратную индуктивность при относительно низкой скорости. генерируется таким образом, что алгебраическая сумма электродвижущей силы, приложенной к обмотке, уменьшается.


2) Влияние принудительной силы

В процессе работы двигателя всегда есть влияние температуры и обратного размагничивания. С точки зрения конструкции двигателя, чем выше коэрцитивная сила, тем меньше может быть направление толщины магнита. Чем меньше коэрцитивная сила, тем больше направление толщины магнита. Но после того, как магнитная сталь превысит определенную коэрцитивную силу, она бесполезна, так как другие компоненты двигателя не могут стабильно работать при такой температуре. Коэрцитивная сила достаточна для удовлетворения спроса, а стандарт должен удовлетворять спрос в рекомендуемых экспериментальных условиях, и нет необходимости тратить ресурсы впустую.


3) Влияние прямоугольности

Прямоугольность влияет только на прямолинейность кривой эффективности теста производительности двигателя. Хотя прямолинейность кривой КПД двигателя не указана в качестве важного стандарта показателей, она очень важна для непрерывного движения колесного двигателя в естественных дорожных условиях. важный. Из-за различных дорожных условий двигатель не всегда может работать в точке максимального КПД. Это одна из причин, по которой некоторые двигатели имеют низкий максимальный КПД и большой пробег. Хороший мотор-колесо должен не только иметь высокий максимальный КПД, но и кривая КПД должна быть как можно более ровной, а наклон снижения КПД должен быть как можно меньше. По мере развития рынка, технологий и стандартов колесных двигателей этот стандарт постепенно станет важным стандартом.


4) Влияние постоянства производительности

Непостоянная остаточная намагниченность: даже некоторые из них с особенно высокими характеристиками не являются хорошими, потому что магнитный поток каждого однонаправленного магнитного поля непостоянен, что приводит к асимметрии крутящего момента и вибрации.

Непостоянная коэрцитивность: В частности, если коэрцитивная сила отдельных продуктов слишком низкая, они склонны к обратному размагничиванию, что приводит к непостоянству магнитных потоков каждого магнита и вызывает вибрацию двигателя. Этот эффект более заметен для бесколлекторных двигателей.

 

Влияние геометрии магнита и допуска на работу двигателя

1. Влияние толщины магнита

Когда внутреннее или внешнее кольцо магнитной цепи фиксируется, когда толщина увеличивается, воздушный зазор уменьшается, а эффективный магнитный поток увеличивается. При той же остаточной намагниченности уменьшается скорость холостого хода, уменьшается ток холостого хода и увеличивается максимальный КПД двигателя; однако есть и недостатки, такие как повышенная коммутационная вибрация двигателя, кривая эффективности двигателя относительно крутая. Следовательно, толщина магнита двигателя должна быть как можно более постоянной, чтобы уменьшить вибрацию.


2. Влияние ширины магнитной стали

Для плотно упакованных магнитов бесщеточного двигателя общий суммарный зазор не может превышать 0,5 мм. Если он слишком мал, он не будет установлен. Если он слишком мал, это вызовет вибрацию двигателя и снизит эффективность. Это связано с положением и магнитным. Фактическое положение стали не соответствует. Кроме того, ширина должна быть постоянной, иначе КПД двигателя будет низким, а вибрация будет большой.

У щеточных двигателей между магнитами имеется определенный зазор, оставленный до переходной зоны механической коммутации. Несмотря на наличие зазора, большинство производителей имеют строгие инструменты для установки из магнитной стали, чтобы обеспечить точность установки магнитов двигателя для обеспечения точности установки. Если ширина магнита превышена, его невозможно будет установить; если ширина магнита слишком мала, это приведет к смещению магнита, увеличению вибрации двигателя и снижению эффективности.


3. Влияние размера фаски магнитной стали и отсутствия фаски

Если угол не скошен, скорость изменения магнитного поля на краю магнитного поля двигателя велика, что приводит к пульсации двигателя. Чем больше фаска, тем меньше вибрация. Но снятие фаски обычно имеет определенную потерю магнитного потока. Для некоторых спецификаций, когда снятие фаски достигает 0,8, потеря магнитного потока составляет 0,5~1,5%. Когда остаточный магнетизм щеточного двигателя низкий, соответствующее уменьшение размера фаски полезно для компенсации остаточного магнетизма, но пульсация двигателя увеличивается. Вообще говоря, когда остаточная намагниченность низкая, допуск в направлении длины может быть соответствующим образом увеличен, так что эффективный магнитный поток может быть увеличен до определенной степени, так что производительность двигателя в основном не изменится.


Спасибо, что прочитали нашу статью, и мы надеемся, что она поможет вам лучше понять наиболее часто используемые неодимовые магниты для двигателей. Если вы хотите узнать больше о моторных магнитах из редкоземельных металлов, мы хотели бы посоветовать вам посетитьМагниты БЕАРХАРТЧтобы получить больше информации. 

Мы можем предоставить высококачественные постоянные магниты, такие как неодимовые магниты, ферритовые магниты и магнитные сборки по очень конкурентоспособной цене. Любые запросы и заказы приветствуются.



Получить последнюю цену? Мы ответим как можно скорее (в течение 12 часов)
This field is required
This field is required
Required and valid email address
This field is required
This field is required