Prstencové magnety vs. diskové magnety: Rozdíly a použití

Pokud jste si někdy procházeli specifikace magnetů, opakovaně se objevují dva tvary:neodymové prstencové magnetya neodymové diskové magnety. I když na první pohled mohou vypadat podobně, každý, kdo má praktické inženýrské znalosti aZkušenosti z výroby brzy ukážou, že jsou navrženy pro zcela odlišné funkce.

 

Diskový magnet je pevný, hustý a vyznačuje se hrubou přídržnou silou. Kruhový magnet?

Ten středový otvor se hodně mění – způsob jeho připevnění, tvar magnetického pole a dokonce i způsob jeho integrace do věcí, jako jsou motory nebo senzorové sestavy.Vyberte si špatný typ a můžete zjistit,sami se potýkáte s instalací nebo se divíte, proč výsledky nestačí.Tato příručka se zabývá klíčovými rozdíly, kde se jednotlivé designy skutečně odlišují a na čem záleží nejvíce při výběru magnetů pro reálné použití.

 

Co jsou prstencové magnety a diskové magnety

Struktura prstencových magnetů

Neodymový prstencový magnet je v podstatě válec s otvorem vyvrtaným přímo uprostřed – někdy se tomu říká prstencový tvar. Tento otvor vám dává vnitřní průměr (ID), vnější průměr(vnější průměr) a tloušťku, se kterou se pracuje. V praxi to znamená, že jej můžete nasunout na hřídel, provléknout jím šroub nebo dokonce protáhnout kabeláž či potrubí kapalin přímo středem. Ta jedna vlastnostUž jen díky tomu jsou prstencové magnety užitečné na místech, kam se diskové magnety prostě nedostanou.

 

Struktura diskových magnetů

Aneodymový diskový magnetje jednodušší možnost – žádný otvor, jen pevný kus magnetického materiálu. Protože se jedná o jeden souvislý kus, magnetický tok se uprostřed nepřeruší, což vám dávásilnější a soustředěnější pole na plochách. Pokud je vaším cílem něco připevnit k ocelovému povrchu nebo sevřít dva povrchy k sobě, diskový magnet obvykle překonává prstencový magnet se stejným vnějšímprůměr.

 

Klíčové rozdíly mezi prstencovými a diskovými magnety

Tvar a geometrie

Na papíře je rozdíl jen v díře. Ale tato díra určuje, jak magnet interaguje se vším kolem sebe. Diskový magnet je umístěn na povrchu; prstencový magnet se může ovíjet kolem součástky.Posun geometrie mění nejen způsob montáže, ale také chování magnetického pole a směr sil.

 

Rozložení magnetického pole

U diskového magnetu je nejsilnější pole přímo na plochách, vycentrované uprostřed. Je to jednoduché – přiložte ho na ocel a přilne. Prstencový magnet díky tomuto otevřenému středu tlačí magnetický tok.jak k vnějšímu okraji, tak k vnitřnímu otvoru. To je užitečné, pokud potřebujete radiální pole nebo pokud pracujete s rotačním snímáním, kde je třeba pole snímat ze strany, nikoli přímo.

 

Možnosti montáže a montáže

Kruhové magnety vám nabízejí mechanické možnosti montáže, které diskové magnety nenabízejí. Můžete je přišroubovat, naskládat na tyč nebo je nalisovat na pouzdro. Diskové magnety se obvykle nakonec přilepí dokapsa nebo držena na místě pouzdrem. Pokud je sestava již opatřena hřídelí nebo upevňovacím prvkem, může prstencový magnet plnit dvojitou funkci, protože je magnetickou součástí i součástímechanický zásobník.

 

Jak se liší magnetický výkon

Rozložení pole v diskových magnetech

Tok v diskovém magnetu proudí axiálně – přímo ven z ploch. Pokud k němu přiložíte ocelovou desku, dosáhnete maximálního tahu, protože celá plocha je v kontaktu. Proto se používají diskové magnety.v zámkech dveří, magnetických držácích nářadí a všude, kde potřebujete silný a lokalizovaný úchop.

 

Chování pole v prstencových magnetech

Kruhové magnety rozkládají tok odlišně. Část pole vychází z ploch, ale značná část také vyzařuje z vnitřní stěny. U motorů je tato radiální složka přesně to, co chcete –interaguje s vinutími kolem rotoru. U senzorů lze vzor pole skrz středový otvor použít ke spouštění Hallových senzorů v určitých úhlech.

 

Dopad na návrh systému

Volba jednoho tvaru oproti druhému ovlivňuje více než jen samotný magnet. Prstencový magnet umožňuje navrhnout magnet kolem centrální hřídele, čímž se systém udrží kompaktní. Diskový magnet vás může donutit přidat...konzoly nebo upravit kryt jen proto, aby držel na místě. Někdy se kvůli této dodatečné složitosti prstencový magnet vyplatí, i když je hrubá magnetická síla o něco nižší.

 

Typické aplikace prstencových vs. diskových magnetů

Kruhové magnety v motorech a senzorech

Pokud jste někdy rozebírali bezkartáčový stejnosměrný motor, viděli jste prstencové magnety. Montují se přímo na hřídel rotoru, často s více magnetickými póly po obvodu. Totéž platí prorotační enkodéry – magnet se otáčí s hřídelí a stacionární senzor snímá měnící se pole. Tento středový otvor není jen praktický, ale často je nezbytný pro udržení celé sestavyzarovnané.

 

Diskové magnety v držení a montáži

Kotoučové magnety se používají všude, kde se upevňují. Magnetické základny pro úchylkoměry, magnetické svorky ve svářečských přípravcích, dokonce i malé magnety, které drží dveře skříněk zavřené – ty jsou téměř...Vždy disky. Jednoduchý tvar, silné držení, žádná zbytečná montáž.

 

Průmyslové a OEM aplikace

Oba tvary se objevují v průmyslovém vybavení, ale z různých důvodů. Kruhové magnety se používají v magnetických separátorech, kde materiál proudí středem, a v reproduktorových sestavách, kde se přenáší hlas.Cívky potřebují vůli. Diskové magnety se objevují v lékařských pumpách, aktuátorech balicích linek a v jakékoli aplikaci OEM, kde je prostor omezený a magnetický požadavek je přímočarý.

 

Jak si vybrat mezi prstencovými a diskovými magnety

Požadavky na montáž

Začněte tím, jak se magnet fyzicky instaluje. Pokud konstrukce již obsahuje šroub, hřídel nebo jakýkoli prvek průchozího otvoru, prstencový magnet často zjednodušuje montáž tím, že eliminuje dalšídíly. Pokud magnet stačí umístit do prohlubně nebo připevnit k povrchu, obvykle dává větší smysl diskový magnet.

 

Potřeby magnetické síly

Řekněme to takto: pokud hledáte hrubou přídržnou sílu na rovném ocelovém povrchu, diskový magnet se stejnou jakostí a vnějším průměrem vám téměř vždy poskytne větší přilnavost než prstencový.magnet. Obraťte to ale naruby – pokud vaše zařízení potřebuje radiální pole nebo chcete magnetizovat střídavými póly po obvodu, pak je prstencový magnet skutečně jedinou možností.

 

Prostorová a strukturální omezení

Někdy se rozhodnutí scvrkává na to, co se hodí. Prstencový magnet může ušetřit axiální prostor tím, že jím projde hřídel. Musíte však věnovat pozornost rozměrům prstencového magnetu – pokud je vnitřní průměrje příliš těsný nebo je tloušťka stěny příliš tenká, riskujete prasknutí během montáže. Kotoučové magnety jsou rozměrově jednodušší, ale pro dosažení stejného magnetického výkonu mohou vyžadovat větší tloušťku.

 

Časté chyby při výběru tvarů magnetů

Výběr špatné geometrie

Jedním z častějších přešlapů je použití diskového magnetu pro aplikaci, která skutečně vyžaduje konstrukci s průchozím otvorem. Najednou navrhujete vlastní konzole a svorky jen proto, aby drželymagnet na místě. Opak se děje i naopak – specifikace prstencového magnetu pro jednoduchou aplikaci při uchycení zvyšuje náklady a složitost bez jakéhokoli skutečného přínosu.

 

Ignorování chování magnetického pole

Ne všechna magnetická pole jsou stejná. Někteří inženýři předpokládají, že diskový magnet dokáže vše, co prstencový magnet, ale když se ho pokusí použít v rotačním senzoru, signál se vrátí nepoužitelný.protože je vzorec pole nesprávný. Prstencové magnety, zejména vícepólové, jsou určeny pro snímací aplikace; diskové nikoli.

 

Matoucí rozměry prstence a disku

Toto se v nákupech objevuje často. Někdo si objedná prstencový magnet, ale uvede pouze vnější průměr a tloušťku a zapomene na vnitřní průměr. Nebo s diskovým magnetem zachází jako s prstencem a začne...dotazy na tolerance vnitřního průměru, které neexistují. Malé chyby, jako je tato, mohou zpozdit výrobní série nebo vést k dílům, které nepasují.

 

Výrobní aspekty pro zakázkové magnety

Pokud pro váš konkrétní projekt nefungují hotové magnety, je téměř vždy nejchytřejším krokem jít plně na míru.Neodymové magnety na zakázkuumožňují vám zafixovat přesné rozměry, tolerance amagnetizace, kterou vaše sestava potřebuje – tomu se říká výroba „na míru tisku“. Včasný výběr správného tvaru je nesmírně důležitý, protože ovlivňuje vše od nástroje až po povlakování amagnetizace. Dobrý výrobce vám před zahájením hromadné výroby vždy zašle fyzické vzorky, abyste si mohli ověřit skutečné usazení, magnetickou sílu a tepelný výkon pomocí skutečných dílů, nejenplány. Tato rychlá kontrola vám ušetří nákladné chyby a zpoždění v budoucnu.