Ašinis ir diametralinis įmagnetinimas: kuria kryptimi naudoti disko magnetą?

RinkimasisNeodimio disko magnetasreikia atsižvelgti ne tik į skersmenį, storį ir magnetinę klasę. Daugumai jutiklių ir variklių mazgų įmagnetinimo orientacija tiesiogiai lemia, ar jūsų konstrukcija gali užtikrinti laukiamą našumą. Diskiniai magnetai su nesutampančiomis įmagnetinimo kryptimis gali sukelti klaidingus jutiklių duomenis, prastą variklio efektyvumą arba nenuspėjamą magnetinio lauko pasiskirstymą.

At „Fullzen“ technologija, mes dažnai padedame jutiklių inžinieriams, variklių konstruktoriams ir originalios įrangos gamintojų (OEM) kūrimo komandoms pasirinkti tinkamą įmagnetinimo kryptį individualiems projektams. Šiame vadove paaiškinami ašinio ir diametralaus įmagnetinimo skirtumai, palyginamos jų veikimo charakteristikos ir parodoma, kaip kiekviena orientacija atitinka konkrečius pritaikymus.

Kas yra įmagnetėjimo kryptis?

Įmagnetėjimo orientacija reiškia magnetinių polių išsidėstymą nuolatiniame magnete. Net kai du magnetai yra vienodų matmenų ir medžiagos rūšies, jų magnetinio lauko išdėstymas gali labai skirtis priklausomai nuo jų įmagnetinimo konfigūracijos.

Neodimio diskinių magnetų atveju du dažniausiai pasitaikantys įmagnetinimo būdai yra ašinis ir diametralinis įmagnetinimas.

Ašinis įmagnetėjimas

Ašiniu būdu įmagnetintame disko formos magnete šiaurinis polius yra viename plokščiame paviršiuje, o pietinis polius – priešingame plokščiame paviršiuje.

Magnetinis laukas sklinda per magneto storį.

Charakteristikos apima:

* Stiprus magnetinis traukos poveikis plokščiems paviršiams
* Simetrinis magnetinio lauko pasiskirstymas
* Lengva integracija į Holo efekto jutiklių mazgus
* Mažesnis gamybos sudėtingumas

Ašinis įmagnetinimas yra standartinis daugelio diskinių magnetų, naudojamų pramonėje ir elektronikoje, pasirinkimas.

Diametralinis įmagnetėjimas

Diametraliai įmagnetintame disko formos magnete šiaurės ir pietų poliai yra priešingose ​​skersmens pusėse.

Magnetinis laukas sklinda per skersmenį, o ne per storį.

Charakteristikos apima:

* Šoninis magnetinio lauko pasiskirstymas
* Idealiai tinka rotaciniam jutikliui
* Įprasta kodavimo ir padėties nustatymo sistemose
* Labiau tinka besisukantiems magnetiniams laukams

Diametraliniam įmagnetinimui reikalingi labiau specializuoti įmagnetinimo įtaisai ir jis paprastai yra retesnis nei ašinis įmagnetinimas.

Radialinis įmagnetėjimas

Nors radialinis įmagnetėjimas dažniau siejamas su žiediniais magnetais, verta paminėti, nes daugelis BLDC variklių konstruktorių su juo susiduria kurdami rotorių.

Praktiškai radialinis įmagnetinimas sukuria lauko modelį, panašų į diametralinį įmagnetinimą, tačiau paskirsto magnetinį lauką aplink rotoriaus perimetrą.

Ši konfigūracija plačiai naudojama didelio našumo bešepetėliniuose nuolatinės srovės varikliuose.

Ašinis ir diametralinis įmagnetėjimas: techninis palyginimas

Toliau pateiktas palyginimas išryškina pagrindinius šių dviejų orientacijų skirtumus.

Remiantis mūsų gamybos patirtimi, pasirinkimas dažnai mažiau priklauso nuo magneto stiprumo ir daugiau nuo to, kaip magnetinis laukas sąveikauja su aplinkiniais komponentais.

Taikant kompaktiškas rotacines sistemas, inžinieriai dažnai derina diametralinį įmagnetinimą sudidelio stiprumo cilindriniai magnetainorint pasiekti specifines magnetinio lauko charakteristikas.

Tikri magnetinio lauko duomenys iš „Fullzen Technology“

„Fullzen Technology“ gaminio patvirtinimo metu reguliariai matuojame magnetinio srauto tankį keliose įmagnetinimo orientacijose.

Mūsų atlikti identiškų N42 diskinių magnetų bandymai atskleidė keletą svarbių pastebėjimų:

Duomenys patvirtina tai, ką daugelis inžinierių atranda kurdami prototipus:

Ašinis įmagnetinimas sukuria stipresnę tiesioginę traukos jėgą, o diametralinis įmagnetinimas sukuria naudingesnį sukamąjį magnetinį lauką padėties nustatymui ir judesio valdymui.

Paraiškų atitikimo vadovas

Tinkamos orientacijos pasirinkimas tampa daug lengvesnis, kai vertinama pagal taikymą.

Holo efekto jutikliai

Holo jutikliams paprastai reikalingas nuspėjamas magnetinis laukas, kuris eina tiesiai per jutimo elementą.

Daugeliu atvejų ašinis įmagnetinimas užtikrina:

* Stabilus magnetinis išėjimas
* Lengvesnis jutiklio suderinimas
* Didesnis signalo nuoseklumas

Dėl šios priežasties ašinis įmagnetinimas išlieka pageidaujamu pasirinkimu daugeliui „Hall“ jutiklių konstrukcijų.

Rotaciniai kodavimo įrenginiai

Sukamieji kodavimo įrenginiai remiasi besikeičiančiomis magnetinio lauko padėtimis sukimosi metu.

Diametralinis įmagnetinimas sukuria kintamojo lauko modelį, reikalingą tiksliam sukimosi grįžtamajam ryšiui.

Tipinės taikymo sritys:

* Rotaciniai kodavimo įrenginiai
* Padėties jutikliai
* Kampų matavimo prietaisai
* Tiksliosios automatizavimo sistemos

BLDC išorinių rotorių varikliai

BLDC variklių konstruktoriai dažnai naudoja radialiai įmagnetintus žiedus, nes jie sukuria nuolatinį magnetinį lauką aplink rotoriaus perimetrą.

Daugelyje projektavimo diskusijų radialinis įmagnetinimas gali būti laikomas funkciniu požiūriu lygiaverčiu daugiapoliam diametraliniam išdėstymui.

Tai viena iš priežasčių, kodėl daugelis inžinierių renkasiTikslūs magnetinių žiedų mazgaikuriant didelio efektyvumo bešepetėlines variklių sistemas.

Dažnos projektavimo klaidos, kurių inžinieriai turėtų vengti

Magneto klasės pasirinkimas prieš orientavimą

Daugelyje projektų iš karto dėmesys skiriamas N35, N42 arba N52 klasėms.

Tačiau neteisingos įmagnetėjimo krypties negalima kompensuoti didinant magnetinę stiprį.

Prieš galutinai nustatant magnetinį laipsnį, visada reikia apibrėžti orientaciją.

Jutiklio išdėstymo ignoravimas

Neteisingai magnetinių polių atžvilgiu pastatytas Holo jutiklis gali generuoti silpnus arba nestabilius signalus.

Įmagnetėjimo kryptis visada turi būti įvertinta kartu su jutiklio išdėstymu.

Gamybos apribojimų nepaisymas

Diametraliniam įmagnetinimui gali prireikti specializuotų įrankių ir papildomo nustatymo laiko.

Didelės apimties OEM projektams tai gali turėti įtakos tiek gamybos laikui, tiek kainai.

Individualaus disko magneto specifikacijos kontrolinis sąrašas

Prieš užklausiant kainos pasiūlymo, rekomenduojame patvirtinti šiuos parametrus:

Magneto matmenys

* Skersmuo
* Storis
* Tolerancijos reikalavimai

Magnetinis laipsnis

* N35
* N42
* N52
* Aukštos temperatūros klasės

Paviršiaus danga

* Nikelis
* Cinkas
* Epoksidinė derva
* Parilenas

Veikimo aplinka

* Temperatūros diapazonas
* Drėgmės poveikis
* Korozijos reikalavimai

Magnetizacijos kryptis

* Ašinis
* Diametralinis
* Radialinis
* Daugiapolis

Iš visų specifikacijos elementų įmagnetėjimo kryptis dažnai yra labiausiai nepastebima ir sunkiausiai ištaisoma po gamybos.

Kaip „Fullzen“ technologija padeda inžinieriams optimizuoti magnetų orientaciją

„Fullzen Technology“ glaudžiai bendradarbiauja su originalios įrangos gamintojais, automatikos įmonėmis, jutiklių kūrėjais ir variklių projektuotojais, siekdami užtikrinti, kad prieš pradedant gamybą būtų pasirinkta teisinga magnetinė orientacija.

Mūsų inžinierių komanda padeda klientams magnetinio lauko modeliavimo, prototipų patvirtinimo, tolerancijos vertinimo ir kt. srityse.individualūs magnetų sprendimaispecializuotoms programoms.

Įvertindami lauko pasiskirstymą kartu su matmenimis ir magnetine klase, inžinieriai gali sutrumpinti kūrimo ciklus, pagerinti sistemos našumą ir išvengti brangių pertvarkymų.

Išvada

Lyginant ašinį ir diametralinį įmagnetinimą, nėra universalaus geresnio varianto. Teisingas pasirinkimas visiškai priklauso nuo to, kaip magnetinis laukas turi sąveikauti su jutikliais, varikliais ir aplinkiniais komponentais.

Holo jutikliams ir tiesioginės laikymo jėgos taikymams dažniausiai pageidaujamas sprendimas yra ašinis įmagnetinimas.

Rotaciniams kodavimo įrenginiams, padėties jutikliams ir rotacinėms sistemoms diametralinis įmagnetinimas dažnai užtikrina geresnį našumą.

Šio skirtumo supratimas ankstyvoje projektavimo stadijoje gali žymiai padidinti produkto patikimumą ir sumažinti kūrimo išlaidas.

Pasirinktinių neodimio diskinių magnetų projektams tinkamos įmagnetinimo krypties pasirinkimas dažnai lemia, ar dizainas tiesiog veikia, ar yra išskirtinai geras.