Aksiaalinen vs. radiaalinen vs. moninapainen magnetointi: Kuinka valita oikea kuvio

Nopea vastaus:Neodyymirengasmagneeteille aksiaalinen magnetointi sopii yksinkertaisiin pito- ja kytkentäsovelluksiin; radiaalinen (sisähalkaisijasta ulkohalkaisijaan) magnetointi on standardi BLDC- ja PMSM-moottoreissa, joissa kenttäviivojen on ylitettävä ilmarako; moninapainen radiaalinen magnetointi (8–72 napaa) on oletusarvo tarkkuusmoottoreissa ja pulssiantureissa. Radiaalisen käyttöasteen on 15–20 % suurempi kuin aksiaalisen. Napojen määrää rajoittavat napavaaaren vähimmäisleveys (tyypillisesti 3 mm) ja magnetointikiinnittimen kapasiteetti.

Tämä artikkeli perustuu todellisiin tuotantotietoihinFullzen Technologynmagnetointityöpaja auttaa sinua ratkaisemaan magnetointisuunnan valinnan ydinongelmat:

Kentän jakautumiserot neljän magnetisointimoodin välillä - aksiaalinen, diametrinen, radiaalinen ja moninapainen (ei vain määritelmiä, vaan kvantitatiivisia vertailuja)

Moottorityypin ja magnetointitilan valintamatriisi: kumpi valita BLDC-/PMSM-/askellusmoottoreille/enkoodereille

Napojen lukumäärän valinnan määrällinen perusta: napojen lukumäärän ja vääntömomenttitiheyden, vääntömomentin ja hyötysuhteen väliset suhteet

Reaalimaailman dataa magnetointilaitteiden kustannuksista ja prosessin läpimenoajoista

Vakiolaatutarkastukset magnetoinnin jälkeen

Magnetoinnin perusteet: Miksi suunnalla on merkitystä rengasmagneeteille

Magnetointisuuntaa ei valita jälkituotannossa – se määritetään prässäysvaiheessa, eikä sitä voida muuttaa jälkikäteen. Tämän ymmärtäminen etukäteen säästää kalliilta uudelleensuunnittelulta.

Kuinka magnetisointi asetetaan valmistuksen aikana

Monet ihmiset olettavat, että magnetisoitumissuunta määräytyy magnetointivaiheen aikana. Itse asiassa näin ei ole. Sintrattujen neodyymirengasmagneettien domeenin orientaatiosuunta lukitaan puristusvaiheen aikana ulkoisen magneettikentän avulla – tämä on anisotrooppisten materiaalien määrittelevä ominaisuus.

Tässä on koko prosessi:

Puristusvaihe:Siruun kohdistetaan suuntaava magneettikenttä Nd₂Fe₁₄B-rakeiden helpon magnetoitumisakselin kohdistamiseksi kohdesuuntaan.

Sintrausvaihe:Korkean lämpötilan tiivistäminen "jäädyttää" kideorientaation aihioon.

Magnetointivaihe:Pulssimainen voimakas magneettikenttä kääntää kaikki suuntautuneet domeenit paikoilleen – jos suuntautumis- ja magnetointisuunnat ovat linjassa, saavutetaan optimaalinen magneettinen suorituskyky.

Tästä syystä magnetointisuunta on määritettävä tilauksen yhteydessä: puristusmuotin suuntaussuunta räätälöidään tarpeidesi mukaan. Sintrauksen jälkeen suuntausta ei voi enää muuttaa.

Anisotrooppinen vs. isotrooppinen: Mitä tämä tarkoittaa suunnittelullesi

Ennen magnetointitilan valitsemista sinun on ymmärrettävä materiaalien perusluokitukset:

Anisotrooppinen sintrattu NdFeB:Magneettinen suorituskyky on optimaalinen suunta-akselin suuntaisesti; suorituskyky laskee jyrkästi yli 30° poikkeaman jälkeen. Sopii aksiaaliseen, radiaaliseen, diametriseen ja muuhun suuntamagnetointiin.

Isotrooppisesti sidottu NdFeB:Ei ensisijaista orientaatiosuuntaa; voidaan magnetoida mihin tahansa suuntaan, mutta maksimienergiatulo on 30–40 % pienempi kuin sintratulla. Sopii moninapaisille ja monimutkaisille magnetointimalleille.

Isotrooppinen ruiskuvalettu NdFeB:Heikoin magneettinen suorituskyky, mutta voidaan ruiskupuristaa monimutkaisiin muotoihin ja tukee jälkimagnetointia. Sopii erikoisgeometrioille.

Fullzen Technologylla yli 85 % kuukausittaisista rengasmagneettitoimituksista on anisotrooppisesti sintrattuja NdFeB-rengasmagneetteja – koska moottoriasiakkaat vaativat parasta magneettista suorituskykyä. Liimattuja magneetteja käytetään pääasiassa moninapaisissa enkooderirenkaissa.

Lue lisääneodyymirengasmagneetitvakio- ja räätälöityinä kokoonpanoina (mitoitus, toleranssit ja materiaalivalinta – katso mittaoppaamme).

Neljä magnetisointimallia rengasmagneeteille

Rengasmagneetit tukevat neljää erillistä magnetisaatiokuviota, joista jokainen tuottaa perustavanlaatuisesti erilaisen magneettikentän jakauman, joka määrittää, missä sovelluksissa ne voivat toimia tehokkaasti.

Aksiaalinen magnetointi (yksiakselinen paksuusmittaus)

Magneettikenttä kulkee rengasmagneetin aksiaalisuunnassa (paksuuden suunnassa), N-napa toisella päätypinnalla ja S-napa toisella. Tämä on yksinkertaisin ja edullisin magnetointimenetelmä.

Ominaisuudet:

Kenttä kulkee koko paksuussuunnassa; vuoviivat kulkevat päätypinnasta toiseen.

Yksinkertaisin magnetointilaite — kaksi rinnakkaista levyä riittää.

Saanto >98 ​​%, koska kentän suuntaa on helppo hallita.

Hyvä pintakentän tasaisuus, sopii tilanteisiin, joissa vaaditaan tasaista vetovoimaa.

Tyypillisiä käyttökohteita:Magneettinen kytkentä, pidikkeet, magneettiset oven lukot, yksinkertaiset anturit. Käytetään harvoin moottoreissa, koska aksiaalikenttä ei pysty tehokkaasti ylittämään ilmarakoa roottorin pyörimisen aikaansaamiseksi.

Diametrinen magnetisaatio (poikkileikkaus)

Magneettikenttä kulkee rengasmagneetin halkaisijan suuntaisesti, N:n ollessa toisella puolella ja S:n vastakkaisella puolella. Huomautus: Tämä on suhteellisen harvinaista rengasmagneeteissa ja tyypillisempää lieriö-/levymagneeteille.

Ominaisuudet:

Kenttä kulkee poikkileikkauksen poikki; vuoviivat kulkevat renkaan yhdeltä puolelta vastakkaiselle puolelle.

Vaatii erillisen halkaisijaltaan suuren magnetointilaitteen, joka maksaa 3–5 kertaa enemmän kuin aksiaalinen.

Rengasmagneeteissa diametrinen magnetointi tarjoaa pienemmän kentän käyttöasteen kuin radiaalinen magnetointi.

Diametristä magnetointia käytetään harvoin rengasmagneeteissa. Jos sovelluksesi vaatii kentän poikkileikkauksen poikki, radiaalimagnetointi (sisäpinnasta ulkopintaan) on yleensä parempi vaihtoehto. Diametristä magnetointia käytetään pääasiassa sylinterimäisissä magneeteissa.

Radiaalinen magnetisaatio (ID-OD)

Magneettikenttä kulkee säteittäisesti – sisähalkaisijasta (ID) ulkohalkaisijaan (OD) tai ulkohalkaisijasta sisähalkaisijaan. Tämä on yleisin rengasmagneettien magnetointimenetelmä moottorisovelluksissa.

Ominaisuudet:

Vuoviivat tulevat ulos porauksesta, ylittävät ilmaraon ja saavuttavat ulkopinnan – täydellisesti moottorin magneettipiirin rakenteeseen sopien.

Radiaalinen magnetointi tarjoaa 15–20 % suuremman magneettisen energian hyödyntämisen kuin aksiaalinen, koska kentän suunta on linjassa ilmaraon vuon reitin kanssa.

Vaatii erillisen sisä- ja ulkohalkaisijaltaan magnetoivan kiinnittimen, jossa on sisänapainen ydin, joka on asetettu reikään, ja ulkonapaholkki, joka kiertää ulkohalkaisijan.

Magnetoinnin vaikeus ja kustannukset ovat suuremmat kuin aksiaalisessa magnetoinnissa (kiinnittimen monimutkaisuus 5–20 × suurempi).

Tyypillisiä käyttökohteita:BLDC-moottorit, PMSM-moottorit, servomoottorit, generaattorit, magneettikytkimet. Fullzen Technologylla säteittäinen magnetointi muodostaa yli 70 % moottoriasiakkaiden tilauksista.

Täydelliset tiedot säteittäisesti magnetoitujen rengasmagneettien tiedoista ja kapasiteetista löytyvät verkkosivuiltamme.säteittäisesti magnetoidut rengasmagneetit moottorisovelluksiin.

Moninapainen magnetointi (NS vuorotellen)

N- ja S-navat vuorottelevat rengasmagneetin kehällä muodostaen useita napapareja. Tämä on vakiovalinta tarkkuusmoottoreissa ja -enkoodereissa.

Ominaisuudet:

Navat vuorottelevat kehän ympäri: NSNS..., vaihdellen 2 napaparista (4 napaa) 36 napapariin (72 napaa).

Useampi napa tuottaa suuremman ilmavälin kentän taajuuden, pienemmän vääntömomentin ripple-aallon ja suuremman enkooderin resoluution.

Jokainen napamäärä vaatii oman magnetointilaitteen – useampi napa tarkoittaa monimutkaisempaa laitesuunnittelua ja -valmistusta.

Voidaan toteuttaa moninapaisena radiaalimagnetointina (ID-OD vuorotellen) tai moninapaisena aksiaalimagnetointina (päätypinta vuorotellen).

Tyypillisiä käyttökohteita:BLDC/PMSM-moottorin roottorit, magneettiset enkooderit, vääntömomenttimoottorit, suoravetomoottorit. Fullzenillä moninapaisten rengasmagneettien yleisimmät napaluvut ovat 8/10/12/14/16/24/32/48/64/72 napaa.

Magnetointikuvioiden vertailu: Suorituskykyluvut

Alla oleva taulukko kokoaa yhteen keskeiset suorituskykyparametrit, joita insinöörien on vertailtava valitessaan magnetointikuviota sovellukseensa.

Parametri	Aksiaalinen	Diametrinen	Radiaalinen (yksinapainen pari)	Moninapainen radiaali
Kentän suunta	Paksuus (N-pinta → S-pinta)	Poikkileikkaus	Tunnus → Ulkoinen	Ympärisuuntainen vuorotteleva NS
Magneettisen energian hyödyntäminen	Lähtötaso (100 %)	~80–85 %	15–20 % korkeampi kuin aksiaalinen	Sama kuin radiaali, pienellä moninapaisella häviöllä
Ominaisuuksien monimutkaisuus	Alin (yhdensuuntaiset levyt)	Keskikokoiset (halkaisijaltaan levyt)	Korkea (napaytimien sisä-ulkohalkaisija)	Korkein (moninapaiset ytimet)
Otteluiden kustannustaso	$	$$	$$-$$$	$$$-$$$$
Saanto	>98 %	>95 %	>93 %	>90 % (vähenee napojen määrän kasvaessa)
Tyypillinen napojen lukumäärä	1 pari (2 napaa)	1 pari (2 napaa)	1 pari (2 napaa)	4–36 paria (8–72 napaa)
Läpimenoaika (sis. kiinnitystarvikkeet)	Standardi	+3–5 päivää	+5–7 päivää	+7–14 päivää
Moottorin soveltuvuus	Matala	Matala (ei sovellu sormuksiin)	Korkea	Korkein
Enkooderin soveltuvuus	Ei sovellu	Ei sovellu	Matala resoluutio	Korkea resoluutio

 

Nämä tiedot paljastavat yhden keskeisen tosiasian: vaikka radiaalimagnetointi (mukaan lukien moninapainen magnetointi) tuo mukanaan korkeammat kiinnityskustannukset ja pidemmät toimitusajat, sen magneettisen energian hyödyntäminen ja moottoriyhteensopivuus ylittävät huomattavasti aksiaalimagnetoinnin. Tästä syystä yli 70 % Fullzenin moottoriasiakkaista valitsee radiaali- tai moninapamagnetoinnin.

[Huomautus] Valaisinten hintatasot ovat suhteellisia viitteitä. Todelliset kustannukset riippuvat renkaan ulkohalkaisijasta, seinämän paksuudesta ja napojen lukumäärästä. 8-napainen moninapainen valaisin 30 mm:n ulkohalkaisijalle maksaa noin 800–1 200 dollaria; 24-napainen valaisin 60 mm:n ulkohalkaisijalle maksaa noin 2 500–4 000 dollaria.

Moottorityyppi → Magnetoitumiskuvio: Päätösmatriisi

Tämä matriisi kuvaa yleisimpien moottoriarkkitehtuurien optimaalisen magnetisaatiokuvion Fullzen Technologyn tuotantotietojen perusteella.

Tätä lähes mikään kilpailija ei tarjoa – suoraviivaista päätösmatriisia, jota voi seurata suoraan. Eri moottoriarkkitehtuureilla on täysin erilaiset vaatimukset magnetointitilalle; väärä valinta ei ainoastaan ​​heikennä suorituskykyä – moottori ei yksinkertaisesti toimi.

BLDC Inrunner -moottorit

Inrunner BLDC-moottorit:staattori ulkopuolella, roottori (magneetit) pyörii sisällä.

Suositeltu magnetointitila:Moninapainen radiaalimagnetointi (ID-OD-suunta, vuorotellen NS)

Tyypilliset napamäärät:8/10/12/14 napaa (4–7 napaparia)

Syy:Radiaalinen kenttä ylittää suoraan ilmavälin ja synkronoituu staattorikäämien synnyttämän pyörivän kentän kanssa. Suurempi napojen lukumäärä tuottaa pienemmän vääntömomentin ripple-kuvion.

Fullzenin toimitusosuus: Inrunnerin BLDC-asiakkaista 95 % valitsee moninapaisen radiaalimagnetoinnin.

BLDC Outrunner -moottorit

Outrunner BLDC -moottorit:roottori (magneetit) pyörii ulkopuolella, staattori sisällä. Yleinen droneissa ja hidasnopeuksisissa suoravetosovelluksissa.

Suositeltu magnetointitila:Moninapainen radiaalinen magnetointi (ulkohalkaisijasta sisähalkaisijaan, vuorotellen NS – vastakkaiseen suuntaan kuin sisäänpäin suuntautuvat juoksijat)

Tyypilliset napamäärät:12/14/16/24 napaa (6–12 napaparia)

Syy:Ulkopuolisen rungon magneetit ympäröivät staattoria; säteittäinen kenttä kulkee ulkohalkaisijasta sisähalkaisijaan ja on jälleen linjassa ilmaraon vuon reitin kanssa.

Huomautus: Napojen määrä on tyypillisesti 2–4 napaa suurempi kuin sisäjuoksuissa, koska ulkojuoksuissa on suurempi halkaisija ja niihin mahtuu enemmän napoja.

PMSM- ja servomoottorit

Suositeltu magnetointitila:Moninapainen radiaalinen magnetointi (Halbach-matriiseja voidaan käyttää huippuluokan sovelluksissa)

Tyypilliset napamäärät:8/10/12 napaa

Halbach-matriisi:Erityinen magnetointijärjestely, joka vahvistaa kenttää toisella puolella ja kumoaa sen toisella. Sopii servomoottoreille, joilla on erittäin korkeat vääntömomenttitiheysvaatimukset.

Fullzen-ominaisuudet:Tukee Halbach-matriisin magnetointia, jonka vähimmäisulkohalkaisija on 25 mm ja enimmäishalkaisija 120 mm.

Askelmoottorit

Suositeltu magnetointitila:Moninapainen radiaalinen magnetointi

Tyypillinen napojen lukumäärä:50 hammasta (100 napaa) on hybridi-askelmoottorin rakenteen standardi.

Huomautus:Askelmoottorien roottorirakenteet ovat varsin erityisiä – tyypillisesti ne eivät ole yksinkertaisia ​​rengasmagneetteja, vaan hammastettuja kynsi-naparakenteita. Joissakin huippuluokan kestomagneettiaskelmoottoreissa käytetään kuitenkin moninapaisia ​​rengasmagneetteja.

Magneettiset enkooderit ja asentoanturit

Suositeltu magnetointitila:Moninapainen radiaalinen magnetointi (tai sidotut NdFeB-moninapaiset renkaat)

Tyypilliset napamäärät:32/64/128/256 napaa — napojen lukumäärä määrää suoraan enkooderin resoluution.

Materiaalivalinta:Suuren napaluvun omaavissa enkooderirenkaissa käytetään tyypillisesti isotrooppisesti sidottua NdFeB:tä, koska sidotut materiaalit voidaan ruiskupuristaa ja magnetoida vapaasti ilman puristussuunnan rajoituksia.

Keskeiset parametrit:Napojen välinen kulmatarkkuus <0,5°, magneettikentän aaltomuodon sinimuotoinen puhtaus >99 %.

[Huomautus] Enkooderirenkaiden tarkkuusvaatimukset ovat huomattavasti korkeammat kuin moottorimagneettien. Fullzenillä enkooderirenkaat valmistetaan omalla tuotantolinjallaan, jonka napajakotoleranssi on ±0,02 mm.

Aksiaalivuomoottorit (nousevat sovellukset)

Suositeltu magnetointitila:Aksiaalinen magnetointi tai moninapainen aksiaalinen magnetointi

Selitys:Aksiaalivuomoottoreilla (levymoottoreilla) on eri magneettipiirin suunta kuin radiaalivuomoottoreilla – kenttä kulkee aksiaalisesti ilmavälin poikki. Näiden moottoreiden käyttö kasvaa nopeasti uusissa energianlähteissä ja robotiikassa.

Nykyinen tila:Fullzen on alkanut toimittaa aksiaalisten moninapaisten rengasmagneettien näytteitä aksiaalivuomoottoriasiakkaille, ulkohalkaisija-alueella 40–200 mm.

Sauvojen lukumäärän valinta: Kuinka monta sauvaa oikeasti tarvitset?

Napojen lukumäärä vaikuttaa suoraan vääntömomenttitiheyteen, vääntömomenttiin ja enkooderin resoluutioon – mutta renkaan halkaisijaan ja napavaivan vähimmäisleveyteen perustuvia fyysisiä rajoituksia on olemassa.

Useampi napa moninapaisessa renkaassa ei aina ole parempi. Napojen lukumäärän valinta edellyttää kolmen tekijän tasapainottamista: vääntömomenttitiheys, vääntömomentti ja fyysiset rajat.

Napojen lukumäärä vs. vääntömomentin tiheys

Napojen lukumäärän kasvun vaikutus vääntömomenttitiheyteen:

4 napaa → 8 napaa: Vääntömomentin tiheys kasvaa noin 12–18 %

8 napaa → 16 napaa: Vääntömomenttitiheys kasvaa noin 8–12 %

16 napaa → 24 napaa: Vääntömomentin tiheys kasvaa noin 5–8 %

Yli 24 navan kohdalla: Paraneminen tasaantuu; laskevat tuotot alkavat näkyä.

Kaava on selvä: suurin hyöty tulee päivittämällä napamäärä pienemmästä suurempaan. 8 napaa on merkittävästi parempi kuin 4 napaa, mutta 24 napaa on vain marginaalisesti parempi kuin 16 napaa.

Napojen lukumäärä vs. vääntömomentti

Vääntömomentti eli momentin aaltoilu moottorin ollessa jännitteetön aiheuttaa suoraan tärinää ja melua pienillä nopeuksilla. Suurempi napaluku vähentää vääntömomenttia:

4 napaa:Suurin vääntömomentti; sopii sovelluksiin, joissa tasaisuusvaatimukset ovat alhaiset.

8–12 napaa:Hammastusvääntömomentti merkittävästi pienempi; kattaa useimmat BLDC-sovellukset.

16+ sauvaa:Erittäin alhainen vääntömomentti; sopii tarkkuusservoille ja hitaille suorakäytöille.

Napojen lukumäärän vaikutus vääntömomenttiin on voimakkaampi kuin sen vaikutus vääntömomenttitiheyteen – minkä vuoksi monet asiakkaat päättävät lisätä napojen lukumäärää optimoidessaan moottorin tasaisuutta.

Maksimipylväsmäärän rajoitukset

Napojen määrää ei voida lisätä mielivaltaisesti; tähän liittyy kolme fyysistä rajoitusta:

Napakaaren vähimmäisleveys:Jokainen napa vaatii vähintään 3 mm:n valokaaren leveyden (sintratulle NdFeB:lle). Tämän arvon alapuolella magnetoitumisesta tulee epätasaista ja kentänvoimakkuudesta epävakaa.

OD-rajoite:Napojen lukumäärä × napakaaren leveys ≤ π × ulkohalkaisija. Esimerkiksi 30 mm:n ulkohalkaisijaltaan olevan renkaan ulkokehä on ≈94 mm, mikä sallii enintään noin 31 napaa – mutta napojen väliset aukot huomioon ottaen käytännön raja on 20–24 napaa.

Magnetointilaitteen tarkkuus:Suurempi napamäärä vaatii suurempaa paikannustarkkuutta jokaiselle valaisimen napaytimelle. Yli 24 navan osalta valaisimen kustannukset nousevat jyrkästi.

Fullzen Technologylla suosittelemme 8–16 napaa alle 30 mm:n ulkohalkaisijoille, 12–24 napaa 30–60 mm:n ulkohalkaisijoille ja 16–32 napaa 60–100 mm:n ulkohalkaisijoille. Yli 32 napaa sisältävien sovellusten toteutettavuusarviointi on tehtävä erikseen.

[Huomautus] Napojen lukumäärän ylärajaan vaikuttaa myös seinämän paksuus. Ohutseinäisillä renkailla (seinämän paksuus <3 mm) on alhaisemmat napojen lukumäärän rajat lisääntyneen napojen välisen vuodon vuoksi. Tarkempia laskelmia varten ota yhteyttä suunnittelutiimiimme.

Magnetointiprosessi: Mitä tapahtuu kulissien takana

Magnetointivaihe on rengasmagneetin tuotannon viimeinen ja peruuttamattomin vaihe – tässä on mitä työpajassamme tapahtuu ja miten se vaikuttaa aikatauluusi ja kustannuksiisi.

Magnetointilaitteen suunnittelu ja kustannukset

Magnetointilaite on magnetointiprosessin kriittisin osa. Eri magnetointimenetelmät vastaavat erilaisia ​​kiinnitysrakenteita:

Aksiaalinen magnetointilaite:Kaksi rinnakkaista kuparilevyä — yksinkertaisin rakenne, halvin hinta (100–300 dollaria). Hyvä yleiskäyttöisyys; kiinnittimiä voidaan jakaa saman kokoisten eri laatuluokkien kesken.

Radiaalinen magnetointilaite:Sisäpuolisen pylvään ytimen ja ulkopuolisen pylvään holkin rakenne, joka vaatii tarkkaa samankeskisyyttä (<0,05 mm). Hinta: 600–2 000 dollaria (koosta riippuen).

Moninapainen magnetointilaite:Jokainen napa vastaa itsenäistä napasydäntä; useampi napa tarkoittaa suurempaa monimutkaisuutta. 8-napainen valaisin: 800–1 200 dollaria; 24-napainen: 2 500–4 000 dollaria; yli 48 napaa: 5 000–8 000 dollaria.

Kiinnityslaitteet ovat kertaluonteinen investointi – jos tilauksesi edellyttää saman napamäärän jatkuvaa tuotantoa, kiinnityslaitteen kappalehinta kuoleutuu erittäin alhaiseksi. Pilottivaiheissa suosittelemme aloittamaan pienemmällä napamäärällä magneettipiirin suunnittelun validoimiseksi.

Pulssin magnetointiparametrit

Magnetointi on prosessi, jossa käytetään hetkellistä voimakasta magneettikenttää kaikkien magneettisten domeenien kääntämiseksi kohdeasentoon. Keskeiset parametrit:

Kentän voimakkuus:Täyden magnetisaation saavuttamiseksi on ylitettävä materiaalin luontainen koersitiivisuus (Hcj). N42 vaatii >955 kA/m; 42SH vaatii >1 710 kA/m.

Pulssin leveys:Tyypillisesti 0,5–5 ms magneetin tilavuudesta ja materiaalista riippuen.

Saturaatiokriteeri:Mittaa vuo magnetoinnin jälkeen; jos poikkeama standardiarvosta ylittää 3 %, magnetointi on riittämätöntä ja pulssienergiaa on lisättävä.

Fullzen Technologyn magnetointipajalla käytämme 5 000 V / 1 000 000 μF pulssimagnetisaattoria, joka pystyy täyttämään magnetointivaatimukset N35-50EH-luokissa ja 2-72-napaisissa sovelluksissa.

Sintrattujen vs. sidottujen vs. ruiskuvalettujen renkaiden magnetisoinnin erot

Magnetointiprosessit eroavat merkittävästi kolmen materiaalityypin välillä:

Sintrattu NdFeB (anisotrooppinen): Vaatii erittäin voimakkaita pulssikenttiä (>3 T) täydelliseen magnetoitumiseen. Suuntaussuunta muodostuu puristuksen aikana; magnetoitumissuunnan on oltava linjassa suuntaussuunnan kanssa. Palautumaton magnetoinnin jälkeen.

Sidottu NdFeB (isotrooppinen): Ei ensisijaista orientaatiosuuntaa; voidaan magnetoida mihin tahansa suuntaan. Vaatii pienemmän magnetointikentän voimakkuuden (>1,5 T); moninapaisella magnetoinnilla saavutetaan helposti monimutkaisia ​​kuvioita. Mutta maksimienergiatulo on 30–40 % pienempi kuin sintratulla.

Ruiskuvalettu NdFeB (isotrooppinen): Heikoin magneettinen suorituskyky (BHmax ≈5–10 MGOe), mutta voidaan ruiskuvalaa monimutkaisiin muotoihin ja magnetoida jälkikäteen. Sopii epäsäännöllisille muodoille ja erittäin ohuille moninapaisille renkaille.

Magnetointirenkaan materiaalin valinta riippuu sovelluksesi priorisoinnista: magneettisesta suorituskyvystä verrattuna magnetointikuvion monimutkaisuuteen. Valitse sintrattu materiaali korkean suorituskyvyn saavuttamiseksi; monimutkaisempien kuvioiden saamiseksi valitse sidottu materiaali.

Laaduntarkastus magnetoinnin jälkeen

Jokaisen magnetoidun renkaan on läpäistävä tarkastus ennen lähetystä – tässä on kolme Fullzen Technologylla käyttämäämme vakiomenetelmää ja mitä kukin niistä varmistaa.

Helmholtz-kelan mittaus (kokonaisvirtaus)

Helmholtz-kela mittaa magneetin kokonaismagneettivuon – perustavanlaatuisin menetelmä täyden magnetisaation varmistamiseksi.

Periaate:Aseta magneetti Helmholtz-kelan sisään, mittaa indusoitu jännite ja laske kokonaisvirtaus.

Tarkoitus:Varmista, että magnetisaatio on saavuttanut kyllästymispisteen ja että vuon arvot ovat toleranssin rajoissa (yleensä ±5 %).

Rajoitus:Voi mitata vain kokonaisvuon; ei voi määrittää, onko kentän jakauma tasainen tai onko napojen välinen symmetria olemassa.

Jokaisen Fullzen-magneetin on läpäistävä Helmholtz-kelan testaus ennen lähetystä – tämä on ensimmäinen vaihe vakiolaatutarkastusprosessissamme.

Hall-luotaimen skannaus (kentän jakauma)

Hall-luotainskannaus mittaa magneettikentän jakautumista magneetin pinnalla – erityisen tärkeää moninapaisten renkaiden kohdalla.

Periaate:Hall-anturi pyörii ja skannaa magneetin pintaa pitkin tallentaen kentänvoimakkuuden jokaisessa kulma-asennossa.

Tarkoitus:Varmista napojen välinen symmetria, kentän aaltomuoto (sini-/kanttiaallon puhtaus) ja napajaon yhdenmukaisuus moninapaisissa renkaissa.

Keskeinen mittari:Vierekkäisten napojen välinen kenttäpoikkeama ei saisi ylittää ±3 %; enkooderirenkaiden vaatimus on ±1 %.

Pulssianturiasiakkaat tarvitsevat tyypillisesti Hall-mittausreportteja. Fullzenillä tämä on pulssianturirenkaiden vakiolaadunvalvontatuote.

Rautajauhemenetelmä (nopea silmämääräinen tarkistus)

Rautajauhemenetelmä on intuitiivisin laadullinen tarkastusmenetelmä – magneetin pinnalle siroteltu rautajauhe asettuu vuolinjojen suuntaisesti, paljastaen suoraan kentän jakautumisen.

Tarkoitus:Nopea tarkistus siitä, että magnetisaatiosuunta on oikea, napojen lukumäärä on oikea eikä magnetisaatiossa ole ilmeisiä vikoja.

Rajoitus:Vain kvalitatiivinen; ei anna numeerisia arvoja. Tarkkuus on huomattavasti Hall-luotaimen skannausta heikompi.

Rautajauhemenetelmää käytetään tyypillisesti ensimmäisen kappaleen tarkastukseen ja nopeaan lajitteluun tuotantolinjalla – se ei sovellu lähtevän kappaleen laadunvalvontaan, mutta on erinomainen saapuvan kappaleen tarkastukseen ja nopeaan magnetoinnin jälkeiseen vahvistukseen.

Usein kysytyt kysymykset

K: Voidaanko rengasmagneetti magnetoida uudelleen eri suuntaan alkuperäisen magnetoinnin jälkeen?

A: Ei. Sintrattujen NdFeB-rengasmagneettien magneettinen suunta määritetään puristusvaiheessa. Magnetoinnin jälkeen uudelleenmagnetointi eri suuntaan ei toimi, koska magneettiset domeenit on jo kohdistettu. Jos magnetointisuuntaa on muutettava, sinun on tilattava uudet magneetit oikealla suunnalla ennen puristamista. Fullzen Technologylla vahvistamme magnetointisuunnan piirustusten tarkistusvaiheessa tämän ongelman välttämiseksi.

K: Kuinka monta napaa 30 mm:n ulkohalkaisijaltaan oleva rengasmagneetti voi tukea?

A: 30 mm:n ulkohalkaisijaltaan oleva rengasmagneetti voi tyypillisesti tukea jopa 16–20 napaa seinämän paksuudesta ja napakaaren vähimmäisleveydestä riippuen. 3 mm:n vähimmäisnapakaaren ansiosta ulkokehä sallii enintään noin 31 napaa, mutta käytännön rajoitukset – magnetointilaitteen tarkkuus, seinämän paksuus ja napojen välinen vuoto – rajoittavat useimpia malleja 16–20 napaan. Suosittelemme varmistamaan napamäärän suunnittelutiimiltämme ennen valaisimien tilaamista.

K: Miksi säteittäinen magnetointi on kalliimpaa kuin aksiaalinen?

A: Radiaalinen magnetointi vaatii räätälöidyn kiinnittimen, joka tuottaa voimakkaan radiaalisen kentän sisähalkaisijasta ulkohalkaisijaan. Tämä on monimutkaisempaa suunnitella ja valmistaa kuin yksinkertainen aksiaalinen levykiinnitin. Radiaaliset kiinnittimet maksavat tyypillisesti 5–20 kertaa enemmän kuin aksiaaliset kiinnittimet (yli 600–6 000 dollaria renkaan koosta ja napojen lukumäärästä riippuen). Lisäksi radiaalisella magnetoinnilla on alhaisempi saantoprosentti (tyypillisesti 90–95 % vs. yli 98 % aksiaalisella magnetoinnilla) johtuen suuremmista kentänvoimakkuusvaatimuksista ja tarvittavasta kohdistustarkkuudesta.

K: Mikä magnetointikuvio sopii parhaiten BLDC-moottoreille?

A: Useimmissa BLDC-moottoreissa moninapainen radiaalimagnetointi on vakiovalinta. Sisäänpäin suuntautuvissa BLDC-moottoreissa on tyypillisesti 8–14 napaa ja ulkopuolelle suuntautuvissa moottoreissa 12–24 napaa. Radiaalisen kentän suunta (sisähalkaisijasta ulkohalkaisijaan) on linjassa ilmaraon vuon suunnan kanssa, mikä tarjoaa 15–20 % paremman käyttöasteen kuin aksiaalinen magnetointi. Fullzen Technologylla yli 70 % moottoriasiakkaidemme tilauksista käyttää moninapaista radiaalimagnetointia.

K: Mikä on moninapaisten rengasmagneettien suurin sallittu käyttölämpötila?

A: Moninapaiset rengasmagneetit noudattavat samoja lämpötilarajoja kuin tavalliset rengasmagneetit – N35–N45-laadut kestävät jopa 80 °C:n lämpötilan, kun taas SH-laadut kestävät 150 °C:n ja UH-laadut 180 °C:n lämpötilan. Moninapaisilla renkailla on kuitenkin suurempi demagnetisoitumisriski korkeissa lämpötiloissa, koska ohuilla napaosilla on alhaisempi itsedemagnetisoitumisvastus. Yli 120 °C:n moottorisovelluksissa suosittelemme 38SH- tai 40UH-laatua tavallisen N42-laadun sijaan.