Ašinis, radialinis ir daugiapolis įmagnetinimas: kaip pasirinkti tinkamą modelį

Greitas atsakymas:Neodimio žiedinių magnetų atveju ašinis įmagnetinimas tinka paprastiems laikymo ir sujungimo pritaikymams; radialinis (nuo vidinio iki išorinio skersmens) įmagnetinimas yra standartinis BLDC ir PMSM varikliams, kur lauko linijos turi kirsti oro tarpą; daugiapolis radialinis įmagnetinimas (8–72 poliai) yra numatytasis preciziniams varikliams ir kodavimo įrenginiams. Radialinis panaudojimas yra 15–20 % didesnis nei ašinis. Polių skaičių riboja minimalus polių lanko plotis (paprastai 3 mm) ir įmagnetinimo įtaiso galimybės.

Šis straipsnis pagrįstas faktiniais gamybos duomenimis iš„Fullzen Technology“Įmagnetinimo dirbtuvės padės išspręsti pagrindines įmagnetinimo krypties pasirinkimo problemas:

Lauko pasiskirstymo skirtumai tarp keturių įmagnetinimo režimų – ašinio, diametrinio, radialinio ir daugiapolio (ne tik apibrėžimai, bet ir kiekybiniai palyginimai)

Variklio tipo ir įmagnetinimo režimo sprendimų matrica: kurį pasirinkti BLDC / PMSM / žingsniniams / kodavimo įrenginiams

Kiekybinis polių skaičiaus parinkimo pagrindas: polių skaičiaus ir sukimo momento tankio, spyruoklinio sukimo momento bei efektyvumo ryšiai

Realūs duomenys apie įmagnetinimo įrenginių sąnaudas ir proceso vykdymo laiką

Standartinės kokybės patikros procedūros po įmagnetinimo

Magnetizacijos pagrindai: kodėl žiedinių magnetų kryptis yra svarbi

Įmagnetinimo kryptis nėra pasirenkama po gamybos – ji nustatoma presavimo etape ir vėliau negali būti keičiama. Iš anksto suprantant šią kryptį, išvengiama brangių perprojektavimų.

Kaip gamybos metu nustatomas įmagnetėjimas

Daugelis žmonių mano, kad įmagnetinimo kryptis nustatoma įmagnetinimo etape. Iš tikrųjų taip nėra. Sukepintų neodimio žiedinių magnetų domeno orientacijos kryptis presavimo etape fiksuojama išoriniu magnetiniu lauku – tai yra esminė anizotropinių medžiagų savybė.

Štai visas procesas:

Presavimo etapas:Ląstelėje taikomas orientuojantis magnetinis laukas, kad Nd₂Fe₁₄B grūdelių lengvo įmagnetinimo ašis būtų sulygiuota su taikinio kryptimi.

Sukepinimo etapas:Aukštos temperatūros tankinimas „užšaldo“ kristalų orientaciją ruošinyje.

Magnetizavimo etapas:Impulsinis stiprus magnetinis laukas visus orientuotus domenus sujungia į savo vietas – jei orientacijos ir magnetavimo kryptys sutampa, pasiekiamas optimalus magnetinis veikimas.

Todėl užsakant reikia nurodyti magnetizavimo kryptį: presavimo matricos orientacijos kryptis pritaikoma pagal jūsų poreikius. Baigus sukepinimą, orientacijos keisti negalima.

Anizotropinis ir izotropinis: ką tai reiškia jūsų dizainui

Prieš pasirinkdami magnetizavimo režimą, turite suprasti pagrindines medžiagų klasifikacijas:

Anizotropinis sukepintas NdFeB:Magnetinis veikimas optimalus išilgai orientacijos ašies; veikimas smarkiai sumažėja, kai nuokrypa viršija 30°. Tinka ašiniam, radialiniam, diametriniam ir kitam kryptingam įmagnetinimui.

Izotropiniu būdu sujungtas NdFeB:Nėra pageidaujamos orientacijos krypties; galima įmagnetinti bet kuria kryptimi, tačiau maksimali energijos sandauga yra 30–40 % mažesnė nei sukepinto. Tinka daugiapoliams ir sudėtingiems įmagnetinimo modeliams.

Izotropinis įpurškimo būdu pagamintas NdFeB:Žemiausias magnetinis našumas, tačiau galima lieti į sudėtingas formas ir atlikti pakartotinį įmagnetinimą. Tinka specialioms geometrijoms.

„Fullzen Technology“ daugiau nei 85 % mėnesinių žiedinių magnetų siuntų yra anizotropiškai sukepinti NdFeB, nes variklių klientai reikalauja didžiausio magnetinio našumo. Suklijuoti magnetai daugiausia naudojami daugiapoliams kodavimo žiedams.

Sužinokite apieNeodimio žiediniai magnetaistandartinėse ir individualiose konfigūracijose (dydžiai, tolerancijos ir medžiagų pasirinkimas – žr. mūsų matmenų vadovą).

Keturi žiedinių magnetų įmagnetinimo modeliai

Žiediniai magnetai palaiko keturis skirtingus įmagnetėjimo modelius, kurių kiekvienas sukuria iš esmės skirtingą magnetinio lauko pasiskirstymą, kuris lemia, kurias sritis jie gali efektyviai atlikti.

Ašinis įmagnetėjimas (vienos ašies per storį)

Magnetinis laukas veikia žiedinio magneto ašine (storio) kryptimi, kai N polius yra viename gale, o S polius – kitame. Tai paprasčiausias ir pigiausias įmagnetinimo būdas.

Charakteristikos:

Laukas kerta visą storio kryptį; srauto linijos eina nuo vieno galo iki kito.

Paprasčiausias magnetavimo įtaisas – pakanka dviejų lygiagrečių plokščių.

Derlius >98%, nes lauko kryptį lengva kontroliuoti.

Geras paviršiaus lauko vienodumas, tinka scenarijams, kuriems reikalinga vienoda trauka.

Tipinės taikymo sritys:Magnetinė jungtis, laikantys įtaisai, magnetinės durų spynos, paprasti jutikliai. Retai naudojama varikliuose, nes ašinis laukas negali efektyviai kirsti oro tarpo ir varyti rotoriaus sukimosi.

Diametrinis įmagnetėjimas (skerspjūvis)

Magnetinis laukas eina žiedinio magneto skersmens kryptimi, N yra vienoje pusėje, o S – priešingoje. Pastaba: tai gana neįprasta žiediniuose magnetuose ir labiau būdinga cilindriniams / diskiniams magnetams.

Charakteristikos:

Laukas tęsiasi per skerspjūvį; srauto linijos eina iš vienos žiedo pusės į priešingą pusę.

Reikalingas specialus diametralus magnetizavimo įtaisas, kainuojantis 3–5 kartus daugiau nei ašinis.

Žiediniuose magnetuose diametrinis įmagnetinimas pasižymi mažesniu lauko panaudojimu nei radialinis įmagnetinimas.

Diametrinis įmagnetinimas žiediniuose magnetuose naudojamas retai. Jei jūsų pritaikymui reikalingas laukas per skerspjūvį, radialinis įmagnetinimas (nuo vidinio iki išorinio skersmens) paprastai yra geresnis pasirinkimas. Diametrinis įmagnetinimas daugiausia naudojamas cilindriniuose magnetuose.

Radialinis įmagnetėjimas (nuo ID iki OD)

Magnetinis laukas sklinda radialiai – nuo ​​vidinio skersmens (ID) iki išorinio skersmens (OD) arba nuo OD iki ID. Tai yra labiausiai paplitęs žiedinių magnetų įmagnetinimo būdas varikliuose.

Charakteristikos:

Srauto linijos išnyra iš kiaurymės, kerta oro tarpą ir pasiekia išorinį paviršių – idealiai atitikdamos variklio magnetinės grandinės struktūrą.

Radialinis įmagnetinimas suteikia 15–20 % didesnį magnetinės energijos panaudojimą nei ašinis, nes lauko kryptis sutampa su oro tarpo srauto keliu.

Reikalingas specialus vidinio ir išorinio skersmens įmagnetinimo įtaisas su vidiniu poliaus šerdimi, įstatyta į kiaurymę, ir išoriniu poliaus įvore, apvyniojančiu išorinį skersmenį.

Įmagnetinimo sudėtingumas ir kaina yra didesni nei ašinio (įrenginio sudėtingumas 5–20 kartų didesnis).

Tipinės taikymo sritys:BLDC varikliai, PMSM varikliai, servo varikliai, generatoriai, magnetinės jungtys. „Fullzen Technology“ radialinis įmagnetinimas sudaro daugiau nei 70 % variklių klientų užsakymų.

Išsamias radialiai įmagnetintų žiedinių magnetų specifikacijas ir talpą rasite mūsųRadialiniu būdu įmagnetinti žiediniai magnetai varikliams.

Daugiapolis magnetizavimas (NS kintamasis)

N ir S poliai kaitaliojasi išilgai žiedinio magneto perimetro, sudarydami kelias polių poras. Tai standartinis pasirinkimas tiksliems varikliams ir kodavimo įrenginiams.

Charakteristikos:

Poliai kaitaliojasi aplink perimetrą: NSNS..., nuo 2 polių porų (4 poliai) iki 36 polių porų (72 poliai).

Daugiau polių suteikia didesnį oro tarpo lauko dažnį, mažesnį sukimo momento pulsavimą ir didesnę enkoderio skiriamąją gebą.

Kiekvienam polių skaičiui reikalingas specialus magnetizavimo įtaisas – daugiau polių reiškia sudėtingesnį įtaiso projektavimą ir gamybą.

Gali būti įgyvendinamas kaip daugiapolis radialinis įmagnetinimas (ID-OD kintamas) arba daugiapolis ašinis įmagnetinimas (galinis paviršius kintamas).

Tipinės taikymo sritys:BLDC/PMSM variklių rotoriai, magnetiniai enkoderiai, sukimo momento varikliai, tiesioginės pavaros varikliai. „Fullzen“ daugiapolių žiedinių magnetų polių skaičius dažniausiai yra 8/10/12/14/16/24/32/48/64/72.

Magnetizacijos modelio palyginimas: našumo skaičiai

Žemiau esančioje lentelėje apibendrinti pagrindiniai našumo parametrai, kuriuos inžinieriai turi palyginti, rinkdamiesi savo taikymui tinkamą įmagnetinimo modelį.

Parametras	Ašinis	Diametrinis	Radialinis (vienpolis-porinis)	Daugiapolis radialinis
Lauko kryptis	Storis (N-veidas→S-veidas)	Skerspjūvis	ID → OD	Apskritiminis kintamasis NS
Magnetinės energijos panaudojimas	Pradinis lygis (100 %)	~80–85 %	15–20 % didesnis nei ašinis	Tas pats kaip radialinis, su nedideliais daugiapoliais nuostoliais
Įrenginio sudėtingumas	Žemiausia (lygiagrečios plokštės)	Vidutinio (skersmens plokštės)	Aukštas (vidinis-išorinis polių šerdis)	Aukščiausias (daugiapoliai branduoliai)
Įrenginio kainos lygis	$	$$	$$-$$$	$$$-$$$$
Derlius	>98%	>95%	>93%	>90 % (mažėja, kai daugiau polių)
Tipinis polių skaičius	1 pora (2 poliai)	1 pora (2 poliai)	1 pora (2 poliai)	4–36 poros (8–72 poliai)
Pristatymo laikas (įskaitant tvirtinimą)	Standartinis	+3–5 dienos	+5–7 dienos	+7–14 dienų
Motorinis tinkamumas	Žemas	Žemas (netinka žiedams)	Aukštas	Aukščiausias
Enkoderio tinkamumas	Netinka	Netinka	Žema raiška	Didelė raiška

 

Šie duomenys atskleidžia vieną esminį faktą: nors radialinis įmagnetinimas (įskaitant daugiapolį) yra brangesnis ir reikalauja ilgesnio gamybos laiko, jo magnetinės energijos panaudojimas ir suderinamumas su varikliais gerokai viršija ašinio įmagnetinimo rodiklius. Štai kodėl daugiau nei 70 % „Fullzen“ variklių klientų renkasi radialinį arba daugiapolį įmagnetinimą.

[Pastaba] Įrenginių kainų lygiai yra santykiniai orientaciniai. Faktinės išlaidos priklauso nuo žiedo išorinio skersmens, sienelės storio ir polių skaičiaus. 8 polių daugiapolis įtaisas, kurio išorinis skersmuo yra 30 mm, kainuoja maždaug 800–1 200 USD; 24 polių įtaisas, kurio išorinis skersmuo yra 60 mm, kainuoja maždaug 2 500–4 000 USD.

Variklio tipas → Įmagnetėjimo modelis: sprendimų matrica

Šioje matricoje, remiantis mūsų gamybos duomenimis iš „Fullzen Technology“, pateikiamos dažniausiai pasitaikančios variklių architektūros pagal optimalų įmagnetėjimo modelį.

To nesiūlo beveik joks konkurentas – aiški sprendimų matrica, kuria galima tiesiogiai vadovautis. Skirtingoms variklio architektūroms taikomi visiškai skirtingi įmagnetinimo režimo reikalavimai; neteisingas pasirinkimas ne tik sumažina našumą – variklis tiesiog neveiks.

BLDC „Inrunner“ varikliai

Įmontuojami BLDC varikliai:Išorėje statorius, viduje besisukantis rotorius (magnetai).

Rekomenduojamas įmagnetinimo režimas:Daugiapolis radialinis įmagnetinimas (ID-OD kryptimi, pakaitomis NS)

Tipinis polių skaičius:8/10/12/14 polių (4–7 polių poros)

Priežastis:Radialinis laukas tiesiogiai kerta oro tarpą, sinchronizuodamasis su statoriaus apvijų sukuriamu sukamuoju lauku. Didesnis polių skaičius lemia mažesnį sukimo momento pulsavimą.

„Fullzen“ tiekimo dalis: 95 % „Inrunner“ BLDC klientų renkasi daugiapolį radialinį magnetizavimą.

BLDC Outrunner varikliai

„Outrunner“ BLDC varikliai:Rotorius (magnetai) sukasi išorėje, statorius – viduje. Įprastas dronuose ir mažo greičio tiesioginės pavaros įrenginiuose.

Rekomenduojamas įmagnetinimo režimas:Daugiapolis radialinis įmagnetinimas (nuo išorinio iki vidinio skersmens kryptimi, pakaitomis NS – priešinga nei įleidžiamieji vamzdžiai)

Tipinis polių skaičius:12/14/16/24 polių (6–12 polių porų)

Priežastis:Išorinio bėgelio magnetai supa statorių; radialinis laukas tęsiasi nuo išorinio iki vidinio skersmens, vėlgi sutampa su oro tarpo srauto keliu.

Pastaba: Stiebų skaičius paprastai yra 2–4 ​​stiebomis didesnis nei vidinių bėgelių, nes išorinių bėgelių skersmuo didesnis ir jose telpa daugiau stiebų.

PMSM ir servo varikliai

Rekomenduojamas įmagnetinimo režimas:Daugiapolis radialinis magnetizavimas (Halbacho matricos gali būti naudojamos aukščiausios klasės taikymuose)

Tipinis polių skaičius:8/10/12 polių

Halbacho masyvas:Specialus magnetizavimo išdėstymas, kuris vienoje pusėje sustiprina lauką, o kitoje jį panaikina. Tinka servo varikliams, kuriems keliami itin dideli sukimo momento tankio reikalavimai.

„Fullzen“ galimybės:Palaiko Halbacho matricos įmagnetinimą, kai mažiausias išorinis skersmuo yra 25 mm, o didžiausias – 120 mm.

Žingsniniai varikliai

Rekomenduojamas įmagnetinimo režimas:Daugiapolis radialinis įmagnetinimas

Tipinis polių skaičius:50 dantų (100 polių) yra standartas hibridinių žingsninių variklių konstrukcijoje.

Pastaba:Žingsninių variklių rotorių konstrukcijos yra gana ypatingos – paprastai tai ne paprasti žiediniai magnetai, o dantytos žnyplių-polių struktūros. Tačiau kai kurie aukštos klasės nuolatinių magnetų žingsniniai varikliai naudoja daugiapolius žiedinius magnetus.

Magnetiniai kodavimo įrenginiai ir padėties jutikliai

Rekomenduojamas įmagnetinimo režimas:Daugiapolis radialinis įmagnetinimas (arba sujungti NdFeB daugiapoliai žiedai)

Tipinis polių skaičius:32/64/128/256 poliai – polių skaičius tiesiogiai lemia enkoderio skiriamąją gebą.

Medžiagų pasirinkimas:Didelio polių skaičiaus kodavimo žieduose paprastai naudojamas izotropiniu būdu surištas NdFeB, nes surištos medžiagos gali būti liejamos įpurškimu ir laisvai įmagnetinamos be presavimo orientacijos apribojimų.

Pagrindiniai parametrai:Tarppoliarinis kampinis tikslumas <0,5°, magnetinio lauko bangos formos sinusoidinis grynumas >99 %.

[Pastaba] Kodavimo žiedų tikslumo reikalavimai yra daug didesni nei variklių magnetų. „Fullzen“ kodavimo žiedai gaminami specialioje gamybos linijoje, o polių žingsnio tolerancija kontroliuojama ±0,02 mm tikslumu.

Ašinio srauto varikliai (naujos taikymo sritys)

Rekomenduojamas įmagnetinimo režimas:Ašinis įmagnetinimas arba daugiapolis ašinis įmagnetinimas

Paaiškinimas:Ašinio srauto varikliai (diskiniai varikliai) turi kitokią magnetinės grandinės kryptį nei radialiniai srauto varikliai – laukas eina ašine kryptimi per oro tarpą. Šie varikliai sparčiai populiarėja naujose energijos transporto priemonėse ir robotikoje.

Dabartinė būsena:„Fullzen“ pradėjo tiekti ašinių daugiapolių žiedinių magnetų pavyzdžius ašinio srauto variklių klientams, kurių išorinio skersmens diapazonas yra 40–200 mm.

Lazdų skaičiaus pasirinkimas: kiek lazdų jums iš tikrųjų reikia?

Polių skaičius tiesiogiai veikia sukimo momento tankį, spyruoklinį sukimo momentą ir enkoderio skiriamąją gebą, tačiau yra fizinių apribojimų, pagrįstų žiedo skersmeniu ir minimaliu polių lanko pločiu.

Daugiau polių daugiapoliame žiede ne visada yra geriau. Norint pasirinkti polių skaičių, reikia subalansuoti tris veiksnius: sukimo momento tankį, spyruoklinį sukimo momentą ir fizines ribas.

Polių skaičius ir sukimo momento tankis

Didėjančio polių skaičiaus įtaka sukimo momento tankiui:

4 poliai → 8 poliai: Sukimo momento tankis padidėja maždaug 12–18 %

8 poliai → 16 polių: Sukimo momento tankis padidėja maždaug 8–12 %

16 polių → 24 poliai: Sukimo momento tankis padidėja maždaug 5–8 %

Virš 24 polių: pagerėjimas išsilygina; pradeda mažėti grąža.

Modelis aiškus: didžiausia nauda gaunama atnaujinant nuo mažesnio iki didesnio polių skaičiaus. 8 poliai yra žymiai geresni nei 4 poliai, bet 24 poliai yra tik nežymiai geresni nei 16 polių.

Polių skaičius ir sukimo momentas

Smūginis sukimo momentas – sukimo momento pulsavimas, kai variklis neveikia – esant mažam greičiui tiesiogiai sukelia vibraciją ir triukšmą. Didesnis polių skaičius sumažina smūginį sukimo momentą:

4 poliai:Didžiausias sukimo momentas; tinka naudoti ten, kur reikalingi maži lygumo reikalavimai.

8–12 polių:Žymiai sumažintas sukimo momentas; tinka daugumai BLDC pritaikymų.

16+ stulpų:Ypač mažas sukimo momentas; tinka tiksliems servo varikliams ir mažo greičio tiesioginei pavarai.

Polių skaičiaus įtaka sukimo momentui yra ryškesnė nei jo įtaka sukimo momento tankiui, todėl daugelis klientų, optimizuodami variklio sklandumą, pasirenka padidinti polių skaičių.

Maksimalūs polių skaičiaus apribojimai

Stulpų skaičiaus negalima savavališkai didinti; galioja trys fiziniai apribojimai:

Minimalus poliaus lanko plotis:Kiekvienam poliui reikalingas bent 3 mm lanko plotis (sukepinto NdFeB atveju). Žemiau šios vertės įmagnetėjimas tampa netolygus, o lauko stiprumas nestabilus.

OD apribojimas:Polių skaičius × poliaus lanko plotis ≤ π × išorinis skersmuo. Pavyzdžiui, 30 mm išorinio skersmens žiedo išorinis perimetras yra ≈94 mm, todėl jame gali būti daugiausiai maždaug 31 polius, tačiau atsižvelgiant į tarpus tarp polių, praktinė riba yra 20–24 poliai.

Įmagnetinimo įtaiso tikslumas:Didesnis polių skaičius reikalauja didesnio kiekvienos šerdies padėties tikslumo šviestuve. Jei polių skaičius viršija 24, šviestuvų kaina smarkiai padidėja.

„Fullzen Technology“ rekomenduojame 8–16 polių, kai išorinis skersmuo mažesnis nei 30 mm, 12–24 polius, kai išorinis skersmuo 30–60 mm, ir 16–32 polius, kai išorinis skersmuo 60–100 mm. Jei naudojamas didesnis nei 32 poliai, reikalingas individualus galimybių įvertinimas.

[Pastaba] Viršutinę polių skaičiaus ribą taip pat veikia sienelės storis. Plonasienių žiedų (sienos storis <3 mm) polių skaičiaus ribos yra mažesnės dėl padidėjusio tarppoliarinio srauto nuotėkio. Dėl konkrečių skaičiavimų susisiekite su mūsų inžinierių komanda.

Magnetizacijos procesas: kas vyksta užkulisiuose

Įmagnetinimo etapas yra paskutinis ir negrįžtamas žiedinių magnetų gamybos etapas – štai kas vyksta mūsų dirbtuvėse ir kaip tai veikia jūsų gamybos laiką bei kainą.

Magnetizuojančio tvirtinimo įtaiso dizainas ir kaina

Įmagnetinimo įtaisas yra svarbiausias įmagnetinimo proceso komponentas. Skirtingi įmagnetinimo metodai atitinka skirtingas įtaisų struktūras:

Ašinio įmagnetinimo įtaisas:Dvi lygiagrečios varinės plokštės – paprasčiausia konstrukcija, mažiausia kaina (100–300 USD). Geras universalumas; šviestuvus galima naudoti skirtingose ​​to paties dydžio klasėse.

Radialinio įmagnetinimo įtaisas:Vidinio stulpo šerdies ir išorinio stulpo įvorės konstrukcija, reikalaujanti tikslaus koncentriškumo (<0,05 mm). Kaina: 600–2000 USD (priklausomai nuo dydžio).

Daugiapolis magnetizavimo įtaisas:Kiekvienas polius atitinka nepriklausomą poliaus šerdį; daugiau polių reiškia didesnį sudėtingumą. 8 polių šviestuvas: 800–1 200 USD; 24 polių: 2 500–4 000 USD; 48 ir daugiau polių: 5 000–8 000 USD ir daugiau.

Įrenginiai yra vienkartinė investicija – jei jūsų užsakymui reikalinga nuolatinė to paties polių skaičiaus gamyba, įtaiso kaina amortizuojama iki labai mažos vieneto kainos. Bandomuosiuose etapuose rekomenduojame pradėti nuo mažesnio polių skaičiaus, kad būtų patvirtintas magnetinės grandinės projektas.

Impulsinio įmagnetinimo parametrai

Įmagnetinimas yra procesas, kurio metu momentinis stiprus magnetinis laukas visus magnetinius domenus apverčia į taikinio orientaciją. Pagrindiniai parametrai:

Lauko stiprumas:Norint pasiekti visišką įmagnetėjimą, turi būti viršytas medžiagos vidinis koercinis stipris (Hcj). N42 reikia >955 kA/m; 42SH reikia >1 710 kA/m.

Impulso plotis:Paprastai 0,5–5 ms, priklausomai nuo magneto tūrio ir medžiagos.

Sotumo kriterijus:Išmatuokite srautą po įmagnetinimo; jei nuokrypis nuo standartinės vertės viršija 3 %, įmagnetinimas yra nepakankamas ir reikia padidinti impulso energiją.

„Fullzen Technology“ įmagnetinimo dirbtuvėse naudojame 5 000 V / 1 000 000 μF impulsinį įmagnetintuvą, galintį atitikti įmagnetinimo reikalavimus nuo N35 iki 50EH klasės ir nuo 2 iki 72 polių.

Sukepintų, sujungtų ir liejimo būdu pagamintų žiedų įmagnetinimo skirtumai

Įmagnetėjimo procesai labai skiriasi tarp trijų medžiagų tipų:

Sukepintas NdFeB (anizotropinis): Visiškam įmagnetėjimui reikalingi itin stiprūs impulsiniai laukai (>3 T). Orientacijos kryptis nustatoma presavimo metu; įmagnetėjimo kryptis turi sutapti su orientacijos kryptimi. Po įmagnetinimo negrįžtamas.

Surištas NdFeB (izotropinis): nėra pageidaujamos orientacijos krypties; galima įmagnetinti bet kuria kryptimi. Reikalingas mažesnis įmagnetinimo lauko stiprumas (>1,5 T); daugiapolis įmagnetinimas lengvai pasiekia sudėtingus raštus. Tačiau maksimali energijos sandauga yra 30–40 % mažesnė nei sukepinto.

Įpurškimo būdu pagamintas NdFeB (izotropinis): Žemiausios magnetinės charakteristikos (BHmax ≈5–10 MGOe), tačiau gali būti įpurškimo būdu suformuotas į sudėtingas formas ir vėliau įmagnetintas. Tinka netaisyklingoms formoms ir itin ploniems daugiapoliams žiedams.

Kokią medžiagą pasirinkti magnetizavimo žiedui, priklauso nuo jūsų taikymo prioritetų – magnetinių savybių ir įmagnetinimo rašto sudėtingumo. Jei norite didelio našumo, rinkitės sukepinto metalo medžiagą; jei norite sudėtingesnių raštų, rinkitės sujungto metalo medžiagą.

Kokybės patikrinimas po įmagnetinimo

Kiekvienas įmagnetintas žiedas prieš išsiuntimą turi būti patikrintas – čia pateikiami trys standartiniai metodai, kuriuos naudojame „Fullzen Technology“, ir ką kiekvienas iš jų tikrina.

Helmholco ritės matavimas (bendras srautas)

Helmholco ritė matuoja bendrą magneto magnetinį srautą – tai pats svarbiausias metodas visiškam įmagnetėjimui patikrinti.

Principas:Įdėkite magnetą į Helmholco ritės vidų, išmatuokite indukuotą įtampą ir apskaičiuokite bendrą srautą.

Paskirtis:Patikrinkite, ar įmagnetėjimas pasiekė prisotinimą ir ar srauto vertės neviršija tolerancijos (paprastai ±5 %).

Apribojimas:Gali išmatuoti tik bendrą srautą; negali nustatyti, ar lauko pasiskirstymas yra tolygus, ar yra tarppoliarinė simetrija.

Kiekvienas „Fullzen“ magnetas prieš išsiuntimą turi praeiti Helmholtz ritės bandymą – tai pirmasis mūsų standartinio kokybės kontrolės proceso žingsnis.

Holo zondo skenavimas (lauko pasiskirstymas)

Holo zondo skenavimas matuoja magnetinio lauko pasiskirstymą magneto paviršiuje – tai ypač svarbu daugiapoliams žiedams.

Principas:Holo zondas sukasi ir nuskaito magneto paviršių, registruodamas lauko stiprumą kiekvienoje kampinėje padėtyje.

Paskirtis:Patikrinkite daugiapolių žiedų tarppoliarinę simetriją, lauko bangos formą (sinusoidės / stačiakampės bangos grynumą) ir polių žingsnio nuoseklumą.

Pagrindinis rodiklis:Lauko nuokrypis tarp gretimų polių neturėtų viršyti ±3 %; enkoderio žiedams reikia ±1 %.

Enkoderių klientams paprastai reikalingos Holo zondo nuskaitymo ataskaitos. „Fullzen“ tai yra standartinis enkoderių žiedų kokybės kontrolės elementas.

Geležies miltelių metodas (greitas vizualinis patikrinimas)

Geležies miltelių metodas yra intuityviausias kokybinio tikrinimo metodas – ant magneto paviršiaus pabarstyti geležies milteliai išsirikiuoja išilgai srauto linijų, tiesiogiai atskleisdami lauko pasiskirstymą.

Paskirtis:Greitas patikrinimas, ar teisinga įmagnetėjimo kryptis, teisingas polių skaičius ir nėra akivaizdžių įmagnetėjimo defektų.

Apribojimas:Tik kokybiniai; nepateikia jokių skaitinių verčių. Tikslumas gerokai mažesnis nei Holo zondo skenavimo.

Geležies miltelių metodas paprastai naudojamas pirmojo gaminio patikrai ir greitam rūšiavimui gamybos linijoje – netinka išeinančių gaminių kokybės kontrolei, bet puikiai tinka gaunamų gaminių patikrai ir greitam patvirtinimui po įmagnetinimo.

DUK

K: Ar žiedinį magnetą po pradinio įmagnetinimo galima įmagnetinti kita kryptimi?

A: Ne. Sukepintų NdFeB žiedinių magnetų magnetinė orientacija nustatoma presavimo metu. Įmagnetinus, pakartotinis įmagnetinimas kita kryptimi neveiks, nes magnetinės sritys jau yra sulygiuotos. Jei reikia pakeisti įmagnetinimo kryptį, prieš presavimą turite užsisakyti naujus magnetus su teisinga nurodyta orientacija. „Fullzen Technology“ brėžinių peržiūros etape patvirtiname įmagnetinimo kryptį, kad išvengtume šios problemos.

K: Kiek polių gali atlaikyti 30 mm išorinio skersmens žiedinis magnetas?

A: 30 mm išorinio skersmens žiedinis magnetas paprastai gali palaikyti iki 16–20 polių, priklausomai nuo sienelės storio ir minimalaus poliaus lanko pločio. Esant minimaliam 3 mm poliaus lankui, išorinis perimetras leidžia daugiausiai turėti maždaug 31 polių, tačiau praktiniai apribojimai – įmagnetinimo įtaiso tikslumas, sienelės storis ir tarppoliarinio srauto nuotėkis – daugumoje konstrukcijų polių skaičius ribojamas iki 16–20. Prieš užsakydami įtaisus, rekomenduojame patvirtinti polių skaičių su mūsų inžinierių komanda.

K: Kodėl radialinis įmagnetinimas yra brangesnis nei ašinis?

A: Radialiniam įmagnetinimui reikalingas specialus įtaisas, kuris generuoja stiprų radialinį lauką nuo vidinio iki išorinio skersmens, o tai yra sudėtingiau suprojektuoti ir pagaminti nei paprastą ašinį plokštelinį įtaisą. Radialiniai įtaisai paprastai kainuoja 5–20 kartų daugiau nei ašiniai įtaisai (600–6000 USD ir daugiau, priklausomai nuo žiedo dydžio ir polių skaičiaus). Be to, radialinis įmagnetinimas pasižymi mažesne išeigos norma (paprastai 90–95 %, palyginti su 98 % ir daugiau ašinio įtaiso atveju) dėl didesnių lauko stiprumo reikalavimų ir reikalingo lygiavimo tikslumo.

K: Koks įmagnetinimo modelis geriausiai tinka BLDC varikliams?

A: Daugumai BLDC variklių standartinis pasirinkimas yra daugiapolis radialinis įmagnetinimas. Vidinio įmagnetinimo BLDC varikliai paprastai naudoja 8–14 polių, o išorinio įmagnetinimo – 12–24 polius. Radialinio lauko kryptis (nuo vidinio iki išorinio skersmens) sutampa su oro tarpo srauto keliu, todėl panaudojimo koeficientas yra 15–20 % didesnis nei ašinio įmagnetinimo. „Fullzen Technology“ daugiau nei 70 % mūsų variklių užsakymų nurodo daugiapolis radialinis įmagnetinimas.

K: Kokia yra maksimali daugiapolių žiedinių magnetų darbinė temperatūra?

A: Daugiapoliai žiediniai magnetai atitinka tas pačias temperatūros ribas kaip ir standartiniai žiediniai magnetai – N35–N45 klasės veikia iki 80 °C, SH klasės atlaiko 150 °C, o UH klasės – 180 °C. Tačiau daugiapoliai žiediniai magnetai susiduria su didesne išmagnetėjimo rizika esant aukštesnei temperatūrai, nes plonos polių dalys turi mažesnį savaiminio išmagnetėjimo atsparumą. Varikliams, kurių temperatūra viršija 120 °C, rekomenduojame naudoti 38SH arba 40UH klasę, o ne standartinį N42.