Axiális vs. radiális vs. többpólusú mágnesezés: Hogyan válasszuk ki a megfelelő mintát?

Gyors válasz:Neodímium gyűrűmágnesek esetében az axiális mágnesezés egyszerű tartási és csatolási alkalmazásokhoz megfelelő; a radiális (belső átmérőtől külső átmérőig) mágnesezés a szabvány a BLDC és PMSM motoroknál, ahol a térerőknek át kell haladniuk a légrésen; a többpólusú radiális mágnesezés (8–72 pólus) az alapértelmezett a precíziós motoroknál és útmérőknél. A radiális kihasználtság 15–20%-kal magasabb, mint az axiális. A pólusszámot a minimális pólusív szélessége (jellemzően 3 mm) és a mágnesező készülék képessége korlátozza.

Ez a cikk a tényleges termelési adatokon alapul.A Fullzen Technologymágnesezési műhely, segít megoldani a mágnesezési irány kiválasztásának alapvető kérdéseit:

A téreloszlás különbségei négy mágnesezési mód – axiális, diametrikus, radiális és többpólusú – között (nem csak definíciók, hanem mennyiségi összehasonlítások)

Motortípus-mágnesezési mód döntési mátrix: melyiket válasszuk BLDC/PMSM/léptetőmotorok/enkóderek esetén

A pólusszám kiválasztásának mennyiségi alapja: a pólusszám és a nyomatéksűrűség, a fogazási nyomaték és a hatásfok közötti összefüggések

Valós adatok a mágnesező szerelvények költségeiről és a folyamatok átfutási idejéről

Standard minőségellenőrzési eljárások mágnesezés után

Mágnesezés alapjai: Miért fontos az irány a gyűrűmágneseknél?

A mágnesezési irány nem utólagos választás – a préselési szakaszban határozzák meg, és utána nem módosítható. Ennek előzetes megértése költséges újratervezést takarít meg.

Hogyan történik a mágnesezés beállítása a gyártás során

Sokan feltételezik, hogy a mágnesezési irányt a mágnesezési lépés határozza meg. Valójában ez nem így van. Szinterelt neodímium gyűrűmágnesek esetében a domén orientációs irányát a préselési szakaszban egy alkalmazott külső mágneses tér rögzíti – ez az anizotrop anyagok meghatározó jellemzője.

Íme a teljes folyamat:

Préselési szakasz:Egy orientáló mágneses mezőt alkalmaznak a chipben, hogy a Nd₂Fe₁₄B szemcsék könnyű mágnesezhetőségi tengelyét a célirányhoz igazítsák.

Szinterelési szakasz:A magas hőmérsékletű sűrítés "befagyasztja" a kristályorientációt a nyersdarabba.

Mágnesezési fokozat:Egy pulzáló erős mágneses mező az összes orientált domént a helyére forgatja – ha az orientáció és a mágnesezési irányok egybeesnek, optimális mágneses teljesítmény érhető el.

Ezért kell a mágnesezési irányt a rendeléskor megadni: a présszerszám tájolási iránya az Ön igényeihez igazodik. A szinterezés befejezése után a tájolás már nem módosítható.

Anizotróp vs. izotróp: Mit jelent ez a tervezés szempontjából?

A mágnesezési mód kiválasztása előtt meg kell értenie az alapvető anyagosztályozásokat:

Anizotróp szinterezett NdFeB:A mágneses teljesítmény az orientációs tengely mentén optimális; 30°-os eltérés felett a teljesítmény meredeken csökken. Alkalmas axiális, radiális, átmérőjű és egyéb irányú mágnesezéshez.

Izotróp kötésű NdFeB:Nincs előnyben részesített orientációs irány; bármilyen irányban mágnesezhető, de a maximális energiaszorzat 30–40%-kal alacsonyabb, mint a szinterezetté. Többpólusú és komplex mágnesezési mintákhoz alkalmas.

Izotróp fröccsöntött NdFeB:A legalacsonyabb mágneses teljesítmény, de fröccsöntéssel összetett formákká alakítható és utólagos mágnesezést is támogat. Speciális geometriákhoz alkalmas.

A Fullzen Technology-nál a havi gyűrűmágnes-szállítmányok több mint 85%-a anizotróp szinterezett NdFeB – mivel a motorgyártók a legnagyobb mágneses teljesítményt igénylik. A kötött mágneseket elsősorban többpólusú kódológyűrűkhöz használják.

Tudj meg többetneodímium gyűrűmágnesekstandard és egyedi konfigurációkban (méretezés, tűrések és anyagválasztás – lásd méretezési útmutatónkat).

A gyűrűmágnesek négy mágnesezési mintázata

A gyűrűmágnesek négy különböző mágnesezési mintázatot támogatnak, amelyek mindegyike alapvetően eltérő mágneses téreloszlást hoz létre, amely meghatározza, hogy mely alkalmazásokat tudják hatékonyan kiszolgálni.

Axiális mágnesezés (egytengelyes, vastagságon átívelő)

A mágneses mező a gyűrűmágnes tengelyirányában (vastagságirányában) fut, az N pólus az egyik, az S pólus a másik oldalon található. Ez a legegyszerűbb és legolcsóbb mágnesezési módszer.

Jellemzők:

A tér a teljes vastagságirányt átszeli; a fluxusvonalak az egyik véglaptól a másikig futnak.

A legegyszerűbb mágnesező szerkezet – két párhuzamos lemez elegendő.

Hozam >98%, mivel a szántóföld iránya könnyen szabályozható.

Jó felületi mezőegyenletesség, alkalmas egyenletes vonzást igénylő forgatókönyvekhez.

Tipikus alkalmazások:Mágneses tengelykapcsoló, tartószerkezetek, mágneses ajtózárak, egyszerű érzékelők. Motorokban ritkán használják, mivel az axiális mező nem tud hatékonyan átjutni a légrésen a rotor forgásának meghajtásához.

Átmérős mágnesezettség (keresztmetszet)

A mágneses mező a gyűrűmágnes átmérőjének irányában fut, az N az egyik, az S pedig az ellenkező oldalon található. Megjegyzés: Ez viszonylag ritka a gyűrűmágneseknél, és inkább a hengeres/korongmágnesekre jellemző.

Jellemzők:

A tér a keresztmetszeten fut; a fluxusvonalak a gyűrű egyik oldalától a másik oldalig terjednek.

Dedikált átmérőjű mágnesező szerelvényt igényel, ami 3–5-ször többe kerül, mint az axiális.

Gyűrűs mágnesekben az átmérőmágnesezés alacsonyabb térkihasználást biztosít, mint a radiális mágnesezés.

A gyűrűs mágnesekben ritkán alkalmazzák az átmérőmágnesezést. Ha az alkalmazás keresztmetszeten átívelő mágneses erőteret igényel, akkor általában a radiális mágnesezés (belső átmérőtől külső átmérőig) a jobb választás. Az átmérőmágnesezést elsősorban hengeres mágnesekben alkalmazzák.

Radiális mágnesezés (ID-OD)

A mágneses mező radiális irányban fut – a belső átmérőtől (ID) a külső átmérőig (OD), vagy OD-tól ID-ig. Ez a leggyakoribb mágnesezési módszer a gyűrűs mágnesek esetében motoralkalmazásokban.

Jellemzők:

A fluxusvonalak a furatból indulnak ki, átszelik a légrést, és elérik a külső felületet – tökéletesen illeszkedve a motor mágneses áramkörének szerkezetéhez.

A radiális mágnesezés 15–20%-kal nagyobb mágneses energiakihasználást kínál, mint az axiális, mivel a tér iránya egybeesik a légrés fluxusútjával.

Egy külön belső-külső mágnesező szerelvényt igényel, amelynek belső pólusmagja a furatba van helyezve, és egy külső pólushüvely, amely a külső átmérőt körülveszi.

A mágnesezési nehézség és költség magasabb, mint az axiális mágnesezésnél (a szerelvény bonyolultsága 5–20-szor nagyobb).

Tipikus alkalmazások:BLDC motorok, PMSM motorok, szervomotorok, generátorok, mágneses tengelykapcsolók. A Fullzen Technology-nál a radiális mágnesezés a motoros ügyfelek megrendeléseinek több mint 70%-át teszi ki.

A radiálisan mágnesezett gyűrűs mágnesek teljes specifikációját és kapacitását lásd a weboldalunkon.Radiálisan mágnesezett gyűrűmágnesek motoros alkalmazásokhoz.

Többpólusú mágnesezés (NS váltakozó)

Az N és S pólusok váltakoznak a gyűrűmágnes kerülete mentén, több póluspárt alkotva. Ez a standard választás a precíziós motoroknál és jeladóknál.

Jellemzők:

A pólusok váltakoznak a kerület mentén: NSNS..., 2 póluspártól (4 pólus) 36 póluspárig (72 pólus).

Több pólus nagyobb légrés-mezőfrekvenciát, alacsonyabb nyomatékingadozást és nagyobb jeladófelbontást eredményez.

Minden pólusszámhoz külön mágnesező szerelvény szükséges – a több pólus összetettebb szerelvénytervezést és -gyártást jelent.

Többpólusú radiális mágnesezésként (ID-OD váltakozó) vagy többpólusú axiális mágnesezésként (végoldali váltakozó) valósítható meg.

Tipikus alkalmazások:BLDC/PMSM motorrotorok, mágneses jeladók, nyomatékmotorok, közvetlen hajtású motorok. A Fullzennél a többpólusú gyűrűs mágnesek gyakori pólusszáma 8/10/12/14/16/24/32/48/64/72 pólus.

Mágnesezési mintázat összehasonlítása: Teljesítményszámok

Az alábbi táblázat összefoglalja azokat a legfontosabb teljesítményparamétereket, amelyeket a mérnököknek össze kell hasonlítaniuk az alkalmazásukhoz tartozó mágnesezési minta kiválasztásakor.

Paraméter	Tengelyirányú	Átmérős	Radiális (egypólusú pár)	Többpólusú radiális
Mezőirány	Vastagság (N-felület→S-felület)	Keresztmetszet	Azonosító → OD	Kerületi váltakozó NS
Mágneses energiafelhasználás	Alapvonal (100%)	~80-85%	15–20%-kal magasabb, mint az axiális	Ugyanaz, mint a radiális, enyhe többpólusú veszteséggel
A szerelvények bonyolultsága	Legalacsonyabb (párhuzamos lapok)	Közepes (átmérőjű lemezek)	Magas (belső-külső pólusmagok)	Legmagasabb (többpólusú magok)
Létesítmény költségszintje	$	$$	$$-$$$	$$$-$$$$
Hozam	>98%	>95%	>93%	>90% (több pólus esetén csökken)
Tipikus pólusszám	1 pár (2 pólusú)	1 pár (2 pólusú)	1 pár (2 pólusú)	4–36 pár (8–72 pólus)
Átfutási idő (szerelvényekkel együtt)	Standard	+3-5 nap	+5-7 nap	+7-14 nap
Motoros alkalmasság	Alacsony	Alacsony (gyűrűkhöz nem alkalmas)	Magas	Legmagasabb
Jeladó alkalmassága	Nem alkalmas	Nem alkalmas	Alacsony felbontás	Nagy felbontás

 

Ezek az adatok egy lényeges tényt tárnak fel: bár a radiális mágnesezés (beleértve a többpólusúat is) magasabb rögzítési költségekkel és hosszabb átfutási idővel jár, mágneses energiakihasználása és motorkompatibilitása messze meghaladja az axiális mágnesezését. Ez az oka annak, hogy a Fullzen motorvásárlóinak több mint 70%-a a radiális vagy többpólusú mágnesezést választja.

[Megjegyzés] A lámpatestek ára relatív referenciaértékek. A tényleges költségek a gyűrű külső átmérőjétől, a falvastagságtól és a pólusszámtól függenek. Egy 8 pólusú, többpólusú lámpatest 30 mm külső átmérőjű kivitelben körülbelül 800–1200 dollárba kerül; egy 24 pólusú lámpatest 60 mm külső átmérőjű kivitelben körülbelül 2500–4000 dollárba kerül.

Motortípus → Mágnesezési minta: A döntési mátrix

Ez a mátrix a leggyakoribb motorarchitektúrákat képezi leképezésbe az optimális mágnesezési mintázatukhoz, a Fullzen Technology termelési adataink alapján.

Ez az, amit szinte egyetlen versenytárs sem kínál – egy egyszerű döntési mátrix, amelyet közvetlenül követhetsz. A különböző motorarchitektúrák teljesen eltérő követelményeket támasztanak a mágnesezési móddal kapcsolatban; a helytelen választás nemcsak a teljesítményt csökkenti – egyszerűen nem fog működni.

BLDC Inrunner motorok

Beépített BLDC motorok:kívül állórész, belül forgó rotor (mágnesek).

Ajánlott mágnesezési mód:Többpólusú radiális mágnesezés (ID-OD irány, váltakozó NS)

Tipikus pólusszámok:8/10/12/14 pólusú (4–7 póluspár)

Ok:A radiális mező közvetlenül keresztezi a légrést, szinkronizálódva az állórész tekercsek által generált forgó mezővel. A nagyobb pólusszám kisebb nyomatékingadozást eredményez.

Fullzen szállítási részesedése: Az Inrunner BLDC ügyfeleinek 95%-a a többpólusú radiális mágnesezést választja.

BLDC Outrunner motorok

Outrunner BLDC motorok:Kívül forgó rotor (mágnesek), belül állórész. Gyakori drónokban és alacsony sebességű közvetlen hajtású alkalmazásokban.

Ajánlott mágnesezési mód:Többpólusú radiális mágnesezés (külső átmérőtől belső átmérőig, váltakozó NS - a bevezetőkkel ellentétesen)

Tipikus pólusszámok:12/14/16/24 pólusú (6–12 póluspár)

Ok:A kifutó mágnesei körülveszik az állórészt; a radiális mező a külső átmérőtől a belső átmérőig fut, ismét a légrés fluxusútjával egy vonalban.

Megjegyzés: A pólusszám jellemzően 2-4 pólussal magasabb, mint a belső futóknál, mivel a külső futók nagyobb átmérőjűek, és több pólus befogadására alkalmasak.

PMSM és szervomotorok

Ajánlott mágnesezési mód:Többpólusú radiális mágnesezés (Halbach-tömbök használhatók csúcskategóriás alkalmazásokban)

Tipikus pólusszámok:8/10/12 oszlopok

Halbach-tömb:Egy speciális mágnesezési elrendezés, amely az egyik oldalon erősíti, míg a másikon kioltja a teret. Alkalmas rendkívül nagy nyomatéksűrűséget igénylő szervomotorokhoz.

Fullzen képesség:Támogatja a Halbach-tömb mágnesezését, minimum 25 mm és maximum 120 mm külső átmérővel.

Léptetőmotorok

Ajánlott mágnesezési mód:Többpólusú radiális mágnesezés

Tipikus pólusszám:A hibrid léptetőmotorok konstrukciójában az 50 fog (100 pólus) szabványos.

Jegyzet:A léptetőmotorok rotorszerkezetei meglehetősen speciálisak – jellemzően nem egyszerű gyűrűmágnesek, hanem fogazott karom-pólusú szerkezetek. Néhány csúcskategóriás állandó mágneses léptetőmotor azonban többpólusú gyűrűmágneseket használ.

Mágneses kódolók és helyzetérzékelők

Ajánlott mágnesezési mód:Többpólusú radiális mágnesezés (vagy kötött NdFeB többpólusú gyűrűk)

Tipikus pólusszámok:32/64/128/256 pólus – a pólusszám közvetlenül meghatározza az enkóder felbontását.

Anyagválasztás:A nagy pólusszámú kódológyűrűk jellemzően izotróp kötésű NdFeB-t használnak, mivel a kötött anyagok fröccsönthetők és szabadon mágnesezhetők a préselési orientáció korlátai nélkül.

Főbb paraméterek:Pólusok közötti szögpontosság <0,5°, mágneses tér hullámformájának szinuszos tisztasága >99%.

[Megjegyzés] A kódológyűrűk pontossági követelményei jóval magasabbak, mint a motormágneseké. A Fullzennél a kódológyűrűket egy erre a célra létrehozott gyártósoron gyártják, a pólusemelkedés tűrése ±0,02 mm-en belül van szabályozva.

Axiális fluxusú motorok (feltörekvő alkalmazások)

Ajánlott mágnesezési mód:Axiális mágnesezés vagy többpólusú axiális mágnesezés

Magyarázat:Az axiális fluxusmotorok (tárcsamotorok) mágneses áramköri iránya eltér a radiális fluxusmotorokétól – a mező axiálisan fut a légrésen keresztül. Ezek a motorok gyors terjedést mutatnak az új energiahordozókkal működő járművekben és a robotikában.

Jelenlegi állapot:A Fullzen megkezdte axiális többpólusú gyűrűs mágnes minták szállítását axiális fluxusmotoros ügyfelek számára, 40–200 mm külső átmérőtartományban.

Botszám kiválasztása: Hány botra van valójában szükséged?

A pólusszám közvetlenül befolyásolja a nyomatéksűrűséget, a fogazási nyomatékot és az útmérő felbontását – de vannak fizikai korlátok a gyűrű átmérője és a minimális pólusív szélessége alapján.

Több pólus egy többpólusú gyűrűn nem mindig jobb. A pólusszám kiválasztásához három tényező egyensúlyozására van szükség: a nyomatéksűrűség, a fogazási nyomaték és a fizikai korlátok.

Pólusszám vs. nyomatéksűrűség

A pólusszám növekedésének hatása a nyomatéksűrűségre:

4 pólus → 8 pólus: A nyomatéksűrűség körülbelül 12–18%-kal nő

8 pólus → 16 pólus: A nyomatéksűrűség körülbelül 8–12%-kal nő

16 pólus → 24 pólus: A nyomatéksűrűség körülbelül 5–8%-kal nő

24 pólus felett: A javulás ellaposodik; csökkenő hozamok indulnak be.

A minta egyértelmű: a legnagyobb előny az alacsonyabb pólusszámról a magasabbra való frissítésből származik. A 8 pólus jelentősen jobb, mint a 4 pólus, de a 24 pólus csak marginálisan jobb, mint a 16 pólus.

Pólusszám vs. fogazási nyomaték

A fogazott nyomaték – a nyomatékhullámzás, amikor a motor nincs áram alatt – közvetlenül rezgést és zajt okoz alacsony fordulatszámokon. A nagyobb pólusszám csökkenti a fogazott nyomatékot:

4 pólusú:Legnagyobb fogazási nyomaték; alkalmas alacsony simasági követelményeket támasztó alkalmazásokhoz.

8–12 pólus:Jelentősen csökkentett fogazási nyomaték; lefedi a legtöbb BLDC alkalmazást.

16+ oszlop:Rendkívül alacsony fogazási nyomaték; alkalmas precíziós szervomotorokhoz és alacsony sebességű közvetlen hajtásokhoz.

A pólusszám hatása a fogazási nyomatékra hangsúlyosabb, mint a nyomatéksűrűségre – ezért sok ügyfél a pólusszám növelését választja a motor simaságának optimalizálásakor.

Maximális pólusszám-korlátozások

A pólusok száma nem növelhető önkényesen; három fizikai korlát érvényesül:

Minimális pólusív szélesség:Minden pólushoz legalább 3 mm ívszélesség szükséges (szinterelt NdFeB esetén). Ezen érték alatt a mágnesezettség egyenetlenné, a térerősség pedig instabillá válik.

OD-kényszer:Pólusszám × pólusív szélessége ≤ π × OD. Például egy 30 mm-es OD gyűrű külső kerülete ≈94 mm, ami körülbelül maximum 31 pólust tesz lehetővé – de a pólusok közötti réseket figyelembe véve a gyakorlati határ 20–24 pólus.

Mágnesező szerelvény pontossága:Nagyobb pólusszám esetén a szerelvényben lévő minden egyes pólusmag nagyobb pozicionálási pontosságra van szükség. 24 pólus felett a szerelvények költségei meredeken emelkednek.

A Fullzen Technology-nál 30 mm alatti külső átmérő esetén 8–16 pólusú, 30–60 mm külső átmérő esetén 12–24 pólusú, 60–100 mm külső átmérő esetén pedig 16–32 pólusú szerelvényeket ajánlunk. A 32 pólusnál nagyobb alkalmazásokhoz egyedi megvalósíthatósági felmérés szükséges.

[Megjegyzés] A pólusszám felső határát a falvastagság is befolyásolja. A vékony falú gyűrűk (falvastagság <3 mm) alacsonyabb pólusszám-határértékkel rendelkeznek a megnövekedett pólusközi fluxusszivárgás miatt. Konkrét számításokért kérjük, vegye fel a kapcsolatot mérnöki csapatunkkal.

Mágnesezési folyamat: Mi történik a színfalak mögött?

A mágnesezési lépés a gyűrűmágnesek gyártásának utolsó és legvisszafordíthatatlanabb szakasza – íme, mi történik a műhelyünkben, és hogyan befolyásolja az időbeosztást és a költségeket.

Mágnesező lámpatest tervezése és költsége

A mágnesező szerelvény a mágnesezési folyamat legfontosabb eleme. A különböző mágnesezési módszerek különböző szerelvényszerkezeteknek felelnek meg:

Axiális mágnesező szerelvény:Két párhuzamos rézlemez – legegyszerűbb szerkezet, legalacsonyabb költség (100–300 dollár). Jó univerzalitás; a szerelvények megoszthatók azonos méretű különböző minőségek között.

Radiális mágnesező szerelvény:Belső pólusmag + külső pólushüvely konstrukció, amely pontos koncentricitást igényel (<0,05 mm). Ár: 600–2000 dollár (mérettől függően).

Többpólusú mágnesező szerelvény:Minden pólus egy független pólusmagnak felel meg; több pólus nagyobb bonyolultságot jelent. 8 pólusú lámpatest: 800–1200 dollár; 24 pólusú: 2500–4000 dollár; 48+ pólus: 5000–8000 dollár+.

A szerelvények egyszeri befektetésnek minősülnek – ha a megrendeléshez azonos pólusszám folyamatos gyártása szükséges, a szerelvény költsége nagyon alacsony darabárrá amortizálódik. A kísérleti szakaszokban azt javasoljuk, hogy alacsonyabb pólusszámmal kezdjenek a mágneses áramkör tervének validálásához.

Impulzusmágnesezési paraméterek

A mágnesezés az a folyamat, amelynek során egy pillanatnyi erős mágneses mező segítségével az összes mágneses domént a célirányba fordítják. Főbb paraméterek:

Térerősség:A teljes mágnesezettség eléréséhez meg kell haladni az anyag belső koercitivitását (Hcj). Az N42 >955 kA/m; a 42SH >1710 kA/m értéket igényel.

Impulzus szélesség:Általában 0,5–5 ms, a mágnes térfogatától és anyagától függően.

Telítési kritérium:A mágnesezés után mérje meg a fluxust; ha az eltérés meghaladja a 3%-ot a standard értéktől, a mágnesezés nem elegendő, és az impulzusenergiát növelni kell.

A Fullzen Technology mágnesező műhelyében egy 5000 V / 1 000 000 μF impulzusmágnesezőt használunk, amely képes kielégíteni az N35-től 50EH fokozatig terjedő mágnesezési követelményeket, 2-től 72 pólusig.

Szinterezett vs. ragasztott vs. fröccsöntött gyűrű mágnesezési különbségek

A mágnesezési folyamatok jelentősen eltérnek a három anyagtípus között:

Szinterezett NdFeB (anizotróp): A teljes mágnesezéshez rendkívül erős impulzusterek (>3 T) szükségesek. Az orientációs irány a préselés során alakul ki; a mágnesezési iránynak egyeznie kell az orientációs iránnyal. Mágnesezés után visszafordíthatatlan.

Kötött NdFeB (izotróp): Nincs preferenciális orientációs irány; bármilyen irányban mágnesezhető. Alacsonyabb mágnesező térerősséget igényel (>1,5 T); a többpólusú mágnesezés könnyen létrehoz komplex mintázatokat. De a maximális energiaszorzat 30–40%-kal alacsonyabb, mint a szinterezetté.

Fröccsöntött NdFeB (izotróp): A legalacsonyabb mágneses teljesítmény (BHmax ≈5–10 MGOe), de fröccsöntéssel összetett formákká alakítható, majd utólag mágnesezhető. Szabálytalan formákhoz és ultravékony többpólusú gyűrűkhöz alkalmas.

A mágnesező gyűrű anyagának kiválasztása az alkalmazás mágneses teljesítmény és a mágnesezési minta összetettségének prioritásától függ. Nagy teljesítményhez válasszon szinterezett, összetett mintákhoz pedig kötött anyagot.

Minőségellenőrzés mágnesezés után

Minden mágnesezett gyűrűt ellenőrzésnek kell alávetni a szállítás előtt – íme a Fullzen Technology-nál használt három standard módszer, és hogy mit ellenőriznek ezek.

Helmholtz tekercs mérése (teljes fluxus)

A Helmholtz-tekercs a mágnes teljes mágneses fluxusát méri – ez a legalapvetőbb módszer a teljes mágnesezettség ellenőrzésére.

Alapelv:Helyezd a mágnest a Helmholtz tekercsbe, mérd meg az indukált feszültséget, és számítsd ki a teljes fluxust.

Cél:Ellenőrizze, hogy a mágnesezettség elérte-e a telítést, és hogy a fluxusértékek a tűréshatáron belül vannak-e (jellemzően ±5%).

Korlátozás:Csak a teljes fluxust képes mérni; nem tudja megállapítani, hogy a térerősség-eloszlás egyenletes-e, illetve hogy fennáll-e a pólusok közötti szimmetria.

Minden Fullzen mágnesnek át kell esnie a Helmholtz tekercs tesztelésén a szállítás előtt – ez az első lépés a standard minőségellenőrzési folyamatunkban.

Hall-szondás szkennelés (mezőeloszlás)

A Hall-szondás szkennelés méri a mágneses tér eloszlását a mágnes felületén – ez különösen fontos a többpólusú gyűrűk esetében.

Alapelv:Egy Hall-szonda forog és pásztázza a mágnes felületét, minden szögpozícióban rögzítve a térerősséget.

Cél:Ellenőrizze a pólusok közötti szimmetriát, a térhullámformát (szinuszos/négyzethullámú tisztaság) és a pólusemelkedés-konzisztenciát többpólusú gyűrűkben.

Fő mutató:A szomszédos pólusok közötti térerősség-eltérés nem haladhatja meg a ±3%-ot; a kódológyűrűk esetében ez az érték ±1%.

Az útmérő ügyfelek jellemzően Hall-szonda szkennelési jelentéseket igényelnek. A Fullzennél ez egy szabványos minőségellenőrzési tétel az útmérő gyűrűkhöz.

Vaspor módszer (gyors vizuális ellenőrzés)

A vaspor módszer a legintuitívabb kvalitatív vizsgálati módszer – a mágnes felületére szórt vaspor a fluxusvonalak mentén rendeződik el, közvetlenül feltárva a térerősség eloszlását.

Cél:Gyors ellenőrzés, hogy a mágnesezési irány helyes, a pólusszám megfelelő, és nincsenek-e nyilvánvaló mágnesezési hibák.

Korlátozás:Csak kvalitatív; nem ad numerikus értékeket. A pontosság messze elmarad a Hall-szondás szkennelés pontosságától.

A vaspor módszert jellemzően az első cikk ellenőrzésére és a gyártósoron történő gyors válogatásra használják – nem alkalmas kimenő minőségellenőrzésre, de kiváló a bejövő áruk ellenőrzésére és a mágnesezés utáni gyors megerősítésre.

GYIK

K: Lehet egy gyűrűmágnest a kezdeti mágnesezés után más irányban újramágnesezni?

V: Nem. A szinterezett NdFeB gyűrűmágnesek mágneses orientációját a préselés során határozzák meg. Mágnesezés után a mágnesezés más irányban történő újramágnesezése nem fog működni, mivel a mágneses domének már egy vonalban vannak. Ha meg kell változtatnia a mágnesezési irányt, új mágneseket kell rendelnie a préselés előtt a megadott helyes orientációval. A Fullzen Technology-nál a rajzok felülvizsgálati szakaszában megerősítjük a mágnesezési irányt, hogy elkerüljük ezt a problémát.

K: Hány pólust tud megtámasztani egy 30 mm-es külső átmérőjű gyűrűmágnes?

A: Egy 30 mm-es külső átmérőjű gyűrűmágnes jellemzően akár 16–20 pólust is elbír, a falvastagságtól és a minimális pólusív szélességétől függően. 3 mm-es minimális pólusív esetén a külső kerület körülbelül maximum 31 pólust tesz lehetővé, de a gyakorlati korlátok – a mágnesezési lámpatest pontossága, a falvastagság és a pólusok közötti fluxusszivárgás – a legtöbb kivitelt 16–20 pólusra korlátozzák. Javasoljuk, hogy a lámpatestek megrendelése előtt erősítse meg a pólusszámot mérnöki csapatunkkal.

K: Miért drágább a radiális mágnesezés, mint az axiális?

V: A radiális mágnesezéshez olyan egyedi rögzítőelemre van szükség, amely erős radiális mezőt hoz létre a belső átmérőtől a külső átmérőig, ami bonyolultabb tervezésű és gyártású, mint egy egyszerű axiális lemezes rögzítőelem. A radiális rögzítőelemek általában 5-20-szor drágábbak, mint az axiális rögzítőelemek (600–6000 dollár feletti összeg, a gyűrűmérettől és a pólusszámtól függően). Ezenkívül a radiális mágnesezés alacsonyabb hozamaránnyal rendelkezik (jellemzően 90–95% az axiális 98%-kal többel) a nagyobb térerősségi követelmények és a szükséges beállítási pontosság miatt.

K: Melyik mágnesezési minta a legjobb BLDC motorokhoz?

V: A legtöbb BLDC motor esetében a többpólusú radiális mágnesezés a standard választás. A belső menetes BLDC motorok jellemzően 8–14 pólust használnak; a külső menetes motorok 12–24 pólust. A radiális térirány (belső átmérőtől külső átmérőig) egybeesik a légrés fluxusútjával, ami 15–20%-kal nagyobb kihasználtságot biztosít, mint az axiális mágnesezés. A Fullzen Technology-nál a motormegrendelések több mint 70%-a többpólusú radiális mágnesezést határoz meg.

K: Mi a maximális üzemi hőmérséklet a többpólusú gyűrűmágnesek esetében?

A: A többpólusú gyűrűmágnesek ugyanazokat a hőmérsékleti korlátokat követik, mint a standard gyűrűmágnesek – az N35–N45 minőségek 80°C-ig működnek, míg az SH minőségek 150°C-ot, az UH minőségek pedig 180°C-ot. A többpólusú gyűrűk azonban magasabb hőmérsékleten nagyobb demagnetizációs kockázatnak vannak kitéve, mivel a vékony pólusszakaszok alacsonyabb öndemagnetizációs ellenállással rendelkeznek. 120°C feletti motoralkalmazásokhoz a standard N42 helyett a 38SH vagy 40UH minőség használatát javasoljuk.