Axiális vs. átmérőjű mágnesezés: Melyik irányt válasszuk a tárcsa mágnes alkalmazásához?

Válassz egyetneodímium korongmágnesaz átmérőn, a vastagságon és a mágneses minőségen túlmutató szempontokat is figyelembe kell venni. A legtöbb érzékelő- és motorszerelvény esetében a mágnesezési irány közvetlenül meghatározza, hogy a terv képes-e biztosítani a várt teljesítményt. Az eltérő mágnesezési irányú tárcsás mágnesek hibás érzékelőadatokat, rossz motorhatásfokot vagy kiszámíthatatlan mágneses téreloszlást okozhatnak.

At Fullzen technológiaGyakran támogatjuk az érzékelőmérnököket, motortervezőket és OEM fejlesztőcsapatokat az egyedi projektek megfelelő mágnesezési irányának kiválasztásában. Ez az útmutató elmagyarázza az axiális és az átmérőmágnesezés közötti különbségeket, összehasonlítja teljesítményjellemzőiket, és bemutatja, hogy az egyes orientációk hogyan illeszkednek az adott alkalmazásokhoz.

Mi a mágnesezési irány?

A mágnesezettségi orientáció a mágneses pólusok elrendezésére utal egy állandó mágnesen belül. Még ha két mágnes pontosan azonos méretekkel és anyagminőséggel rendelkezik is, mágneses mezőjük elrendezése drasztikusan eltérhet a mágnesezettségi beállításuktól függően.

A neodímium tárcsás mágnesek esetében a két leggyakoribb mágnesezési módszer az axiális és az átmérőmágnesezés.

Axiális mágnesezés

Egy axiálisan mágnesezett korongmágnesben az északi pólus az egyik sík felületen, a déli pólus pedig a szemközti sík felületen található.

A mágneses mező áthalad a mágnes vastagságán.

Jellemzők a következők:

* Erős mágneses vonzás sík felületeken
* Szimmetrikus mágneses tér eloszlás
* Könnyű integráció Hall-effektusú érzékelőegységekbe
* Alacsonyabb gyártási bonyolultság

Az axiális mágnesezés a legtöbb ipari és elektronikai alkalmazásokban használt tárcsás mágnes standard opciója.

Átmérős mágnesezettség

Egy átmérősen mágnesezett korongmágnesben az északi és déli pólus az átmérő ellentétes oldalain helyezkedik el.

A mágneses mező az átmérőn keresztül terjed, nem pedig a vastagságon keresztül.

Jellemzők a következők:

* Oldalirányú mágneses tér eloszlás
* Ideális forgásérzékeléshez
* Gyakori az enkóderekben és a pozícióérzékelő rendszerekben
* Jobban alkalmas forgó mágneses mezőkhöz

Az átmérőmágnesezés speciálisabb mágnesező berendezéseket igényel, és általában ritkább, mint az axiális mágnesezés.

Radiális mágnesezettség

Bár a radiális mágnesezést gyakrabban a gyűrűs mágnesekhez kötik, érdemes megemlíteni, mivel sok BLDC motortervező találkozik vele a rotor fejlesztése során.

A gyakorlati alkalmazásokban a radiális mágnesezés a diametrális mágnesezéshez hasonló mezőmintázatot hoz létre, de a mágneses mezőt a rotor kerülete mentén osztja el.

Ezt a konfigurációt széles körben használják nagy teljesítményű, kefe nélküli egyenáramú motorokban.

Axiális vs. átmérőjű mágnesezés: Műszaki összehasonlítás

A következő összehasonlítás rávilágít a két irányzat közötti főbb különbségekre.

Gyártási tapasztalataink alapján a választás gyakran kevésbé függ a mágnes erősségétől, és inkább attól, hogy a mágneses mező hogyan hat kölcsönhatásba a környező alkatrészekkel.

Kompakt forgórendszereket igénylő alkalmazásokhoz a mérnökök gyakran kombinálják az átmérőmágnesezést anagy szilárdságú hengeres mágnesekhogy specifikus mágneses térjellemzőket érjenek el.

Valós mágneses téradatok a Fullzen Technology-tól

A Fullzen Technology-nál a termékvalidálás során rutinszerűen mérjük a mágneses fluxussűrűséget több mágnesezési orientáció mentén.

Azonos N42-es korongmágnesek tesztelése számos fontos megfigyelést tárt fel:

Az adatok megerősítik azt, amit sok mérnök felfedez a prototípusgyártás során:

Az axiális mágnesezés erősebb közvetlen húzóerőt hoz létre, míg az átmérőmágnesezés egy hasznosabb forgó mágneses mezőt hoz létre a pozícióérzékeléshez és a mozgásvezérléshez.

Alkalmazás-egyeztetési útmutató

A megfelelő orientáció kiválasztása sokkal könnyebbé válik, ha alkalmazásonként értékeljük.

Hall-effektus-érzékelők

A Hall-érzékelők jellemzően egy kiszámítható mágneses mezőt igényelnek, amely közvetlenül áthalad az érzékelő elemen.

A legtöbb esetben az axiális mágnesezés a következőket eredményezi:

* Stabil mágneses kimenet
* Könnyebb érzékelő beállítás
* Erősebb jelkonzisztencia

Emiatt az axiális mágnesezés továbbra is az előnyben részesített választás számos Hall-érzékelő kialakításánál.

Forgójeladók

A forgójeladók a forgás közben változó mágneses térpozíciókra támaszkodnak.

Az átmérőmágnesezés létrehozza a pontos forgási visszacsatoláshoz szükséges váltakozó mező mintázatot.

Tipikus alkalmazások a következők:

* Forgójeladók
* Helyzetérzékelők
* Szögmérő eszközök
* Precíziós automatizálási rendszerek

BLDC külső rotoros motorok

A BLDC motorok tervezői gyakran használnak radiálisan mágnesezett gyűrűket, mivel ezek folyamatos mágneses mezőt biztosítanak a rotor kerülete körül.

Sok tervezési megbeszélésben a radiális mágnesezés funkcionálisan egyenértékűnek tekinthető a többpólusú átmérőjű elrendezéssel.

Ez az egyik oka annak, hogy sok mérnök választjaprecíziós mágneses gyűrű szerelvényeknagy hatékonyságú kefe nélküli motorrendszerek fejlesztésekor.

Gyakori tervezési hibák, amelyeket a mérnököknek el kell kerülniük

Mágnes minőségének kiválasztása az orientáció előtt

Sok projekt azonnal az N35, N42 vagy N52 minőségi osztályokra összpontosít.

A helytelen mágnesezési irányt azonban nem lehet kompenzálni a mágneses erősség növelésével.

A mágneses minőség véglegesítése előtt mindig meg kell határozni a tájolást.

Az érzékelő elhelyezésének figyelmen kívül hagyása

A mágneses pólusokhoz képest helytelenül elhelyezett Hall-érzékelő gyenge vagy instabil jeleket generálhat.

A mágnesezési irányt mindig az érzékelő elhelyezésével együtt kell értékelni.

A gyártási korlátok figyelmen kívül hagyása

Az átmérőmágnesezés speciális szerszámokat és további beállítási időt igényelhet.

Nagy volumenű OEM projektek esetén ez befolyásolhatja mind az átfutási időt, mind a költségeket.

Egyedi tárcsa mágnes specifikációs ellenőrzőlista

Árajánlatkérés előtt javasoljuk a következő paraméterek megerősítését:

Mágnes méretei

* Átmérő
* Vastagság
* Tűréshatárok

Mágneses fokozat

* N35
* N42
* N52
* Magas hőmérsékletű típusok

Felületbevonat

* Nikkel
* Cink
* Epoxi
* Parilén

Működési környezet

* Hőmérséklet-tartomány
* Páratartalomnak való kitettség
* Korróziós követelmények

Mágnesezési irány

* Axiális
* Átmérős
* Radiális
* Többpólusú

Az összes specifikációs tétel közül a mágnesezési irány gyakran a leginkább figyelmen kívül hagyott és a gyártás után a legnehezebben korrigálható.

Hogyan segíti a Fullzen technológia a mérnököket a mágnesek orientációjának optimalizálásában?

A Fullzen Technology-nál szorosan együttműködünk OEM-gyártókkal, automatizálási cégekkel, érzékelőfejlesztőkkel és motortervezőkkel annak biztosítása érdekében, hogy a gyártás megkezdése előtt a megfelelő mágneses orientáció kerüljön kiválasztásra.

Mérnöki csapatunk mágneses tér szimulációval, prototípus-validációval, tűréshatár-értékeléssel és egyéb szolgáltatásokkal segíti ügyfeleinket.egyedi mágneses megoldásokspeciális alkalmazásokhoz.

A térerősség-eloszlás, a méretek és a mágneses minőség melletti értékelésével a mérnökök lerövidíthetik a fejlesztési ciklusokat, javíthatják a rendszer teljesítményét és elkerülhetik a költséges újratervezéseket.

Következtetés

Az axiális és az átmérőmágnesezés összehasonlításakor nincs univerzálisan jobb opció. A helyes választás teljes mértékben attól függ, hogy a mágneses mező hogyan hat az érzékelőkre, a motorokra és a környező alkatrészekre.

Hall-érzékelők és közvetlen tartóerő-alkalmazások esetén általában az axiális mágnesezés az előnyben részesített megoldás.

Forgójeladók, helyzetérzékelő és forgó rendszerek esetében az átmérőmágnesezés gyakran kiváló teljesítményt nyújt.

Ennek a különbségtételnek a megértése a tervezési folyamat korai szakaszában jelentősen javíthatja a termék megbízhatóságát és csökkentheti a fejlesztési költségeket.

Egyedi neodímium tárcsamágnes projekteknél a megfelelő mágnesezési irány kiválasztása gyakran a különbség aközött, hogy egy kialakítás egyszerűen működik, vagy egy kivételesen jól teljesít.