Axiale, radiale en meerpolige magnetisatie: hoe kies je het juiste patroon?

Snel antwoord:Voor neodymium ringmagneten is axiale magnetisatie geschikt voor eenvoudige vasthoud- en koppelingstoepassingen; radiale (binnen-naar-buiten) magnetisatie is standaard voor BLDC- en PMSM-motoren waarbij veldlijnen de luchtspleet moeten kruisen; meerpolige radiale magnetisatie (8-72 polen) is de standaard voor precisiemotoren en encoders. Radiale benutting is 15-20% hoger dan axiale. Het aantal polen wordt beperkt door de minimale poolboogbreedte (doorgaans 3 mm) en de mogelijkheden van de magnetiseerarm.

Dit artikel is gebaseerd op daadwerkelijke productiegegevens vanFullzen Technology'sDe workshop over magnetiseren helpt u bij het oplossen van de kernproblemen bij het selecteren van de magnetisatierichting:

Verschillen in veldverdeling tussen vier magnetisatiemodi: axiaal, diametrisch, radiaal en multipool (niet alleen definities, maar ook kwantitatieve vergelijkingen).

Beslissingsmatrix voor motortype en magnetisatiemodus: welke te kiezen voor BLDC/PMSM/stappenmotor/encoders?

Kwantitatieve basis voor de selectie van het aantal polen: verbanden tussen het aantal polen en de koppelingsdichtheid, het cogging-koppel en het rendement.

Praktische gegevens over de kosten van magnetiseerarmaturen en de doorlooptijden van processen.

Standaard kwaliteitscontroleprocedures na magnetisatie

Basisprincipes van magnetisatie: waarom de richting belangrijk is voor ringmagneten

De magnetisatierichting is geen keuze achteraf; deze wordt bepaald tijdens het persproces en kan daarna niet meer worden gewijzigd. Door dit vooraf te begrijpen, worden kostbare herontwerpen voorkomen.

Hoe de magnetisatie tijdens de productie wordt ingesteld

Veel mensen gaan ervan uit dat de magnetisatierichting tijdens de magnetisatiestap wordt bepaald. Dat is echter niet het geval. Bij gesinterde neodymium ringmagneten wordt de oriëntatierichting van de domeinen tijdens het persen vastgelegd door een extern magnetisch veld – dit is het kenmerkende van anisotrope materialen.

Hieronder volgt het volledige proces:

Persfase:In de matrijs wordt een oriënterend magnetisch veld aangelegd om de gemakkelijk magnetiseerbare as van de Nd₂Fe₁₄B-korrels uit te lijnen met de beoogde richting.

Sinterfase:Verdichting bij hoge temperaturen "bevriest" de kristaloriëntatie in het werkstuk.

Magnetiseringsfase:Een pulserend, sterk magnetisch veld brengt alle georiënteerde domeinen op hun plaats — als de oriëntatie en de magnetiseringsrichtingen overeenkomen, wordt optimale magnetische prestatie bereikt.

Daarom moet de magnetisatierichting bij de bestelling worden opgegeven: de oriëntatie van de persmatrijs wordt aangepast aan uw wensen. Zodra het sinteren is voltooid, kan de oriëntatie niet meer worden gewijzigd.

Anisotroop versus isotroop: wat dit betekent voor uw ontwerp

Voordat u een magnetisatiemodus selecteert, moet u de basismateriaalclassificaties begrijpen:

Anisotropisch gesinterd NdFeB:De magnetische prestaties zijn optimaal langs de oriëntatie-as; de prestaties nemen sterk af bij een afwijking van meer dan 30°. Geschikt voor axiale, radiale, diametrische en andere directionele magnetisatie.

Isotropisch gebonden NdFeB:Geen voorkeursoriëntatierichting; kan in elke richting gemagnetiseerd worden, maar het maximale energieproduct is 30-40% lager dan bij gesinterd materiaal. Geschikt voor meerpolige en complexe magnetisatiepatronen.

Isotropisch spuitgegoten NdFeB:Laagste magnetische prestaties, maar kan door middel van spuitgieten in complexe vormen worden gegoten en is geschikt voor nabewerking met magneten. Geschikt voor speciale geometrieën.

Bij Fullzen Technology bestaat meer dan 85% van de maandelijkse leveringen van ringmagneten uit anisotrope gesinterde NdFeB-magneten, omdat motorklanten de hoogste magnetische prestaties eisen. Gebonden magneten worden voornamelijk gebruikt voor meerpolige encoderringen.

Leer meer overneodymium ringmagnetenin standaard- en maatwerkconfiguraties (afmetingen, toleranties en materiaalkeuze – zie onze maattabel).

De vier magnetisatiepatronen voor ringmagneten

Ringmagneten ondersteunen vier verschillende magnetisatiepatronen, die elk een fundamenteel andere magnetische veldverdeling produceren en bepalen voor welke toepassingen ze effectief kunnen worden ingezet.

Axiale magnetisatie (één-as door de dikte heen)

Het magnetische veld loopt langs de axiale (dikte) richting van de ringmagneet, met de noordpool aan het ene uiteinde en de zuidpool aan het andere. Dit is de eenvoudigste en goedkoopste magnetisatiemethode.

Kenmerken:

Het magnetische veld doorkruist de gehele dikterichting; de fluxlijnen lopen van het ene eindvlak naar het andere.

Eenvoudigste magnetiseeropstelling — twee parallelle platen volstaan.

Opbrengst >98% omdat de veldrichting gemakkelijk te controleren is.

Goede oppervlaktevelduniformiteit, geschikt voor scenario's die een uniforme aantrekkingskracht vereisen.

Typische toepassingen:Magnetische koppelingen, bevestigingssystemen, magnetische deursloten, eenvoudige sensoren. Worden zelden in motoren gebruikt omdat het axiale veld de luchtspleet niet effectief kan overbruggen om de rotor te laten draaien.

Diametrische magnetisatie (doorsnede)

Het magnetische veld loopt in de richting van de diameter van de ringmagneet, met N aan de ene kant en S aan de tegenoverliggende kant. Opmerking: Dit is relatief ongebruikelijk bij ringmagneten en komt vaker voor bij cilindrische/schijfmagneten.

Kenmerken:

Het veld loopt dwars door de doorsnede; fluxlijnen lopen van de ene kant van de ring naar de tegenoverliggende kant.

Vereist een speciaal diametrisch magnetiseerapparaat, dat 3 tot 5 keer duurder is dan een axiaal apparaat.

Bij ringmagneten biedt diametrische magnetisatie een lagere veldbenutting dan radiale magnetisatie.

Diametrische magnetisatie wordt zelden gebruikt in ringmagneten. Als uw toepassing een magnetisch veld dwars op de doorsnede vereist, is radiale magnetisatie (van binnen naar buiten) meestal de betere keuze. Diametrische magnetisatie wordt voornamelijk gebruikt in cilindrische magneten.

Radiale magnetisatie (ID-naar-OD)

Het magnetische veld loopt radiaal — van de binnendiameter (ID) naar de buitendiameter (OD), of van OD naar ID. Dit is de meest gebruikelijke magnetisatiemethode voor ringmagneten in motortoepassingen.

Kenmerken:

De magnetische veldlijnen komen uit de boring, overbruggen de luchtspleet en bereiken het buitenoppervlak – perfect passend bij de magnetische circuitstructuur van de motor.

Radiale magnetisatie biedt een 15-20% hogere benutting van magnetische energie dan axiale magnetisatie, omdat de veldrichting zich uitlijnt met het pad van de luchtspleetflux.

Vereist een speciaal ID-naar-OD magnetiseerarmatuur met een binnenste poolkern die in de boring wordt geplaatst en een buitenste poolhuls die de buitendiameter omhult.

Magnetiseren is lastiger en duurder dan axiaal magnetiseren (de complexiteit van de mal is 5 tot 20 keer groter).

Typische toepassingen:BLDC-motoren, PMSM-motoren, servomotoren, generatoren, magneetkoppelingen. Bij Fullzen Technology is radiale magnetisatie goed voor meer dan 70% van de bestellingen van motorklanten.

Voor volledige specificaties en capaciteitsinformatie over radiaal gemagnetiseerde ringmagneten, zie onzeRadiaal gemagnetiseerde ringmagneten voor motortoepassingen.

Multi-Pole Magnetisatie (NS Wisselend)

De noord- en zuidpool wisselen elkaar af langs de omtrek van de ringmagneet, waardoor meerdere poolparen ontstaan. Dit is de standaardkeuze voor precisiemotoren en encoders.

Kenmerken:

De polen wisselen elkaar af langs de omtrek: NSNS..., variërend van 2 poolparen (4 polen) tot 36 poolparen (72 polen).

Meer polen resulteren in een hogere luchtspleetveldfrequentie, een lagere koppelrimpel en een hogere encoderresolutie.

Voor elk aantal polen is een aparte magnetiseermal nodig — meer polen betekenen een complexer ontwerp en een ingewikkelder productieproces van de mal.

Kan worden geïmplementeerd als meerpolige radiale magnetisatie (ID-OD afwisselend) of meerpolige axiale magnetisatie (eindvlak afwisselend).

Typische toepassingen:BLDC/PMSM-motorrotorenMagnetische encoders, koppelmotoren en direct-drive motoren. Bij Fullzen zijn de meest voorkomende poolaantallen voor meerpolige ringmagneten 8/10/12/14/16/24/32/48/64/72 polen.

Vergelijking van magnetisatiepatronen: prestatiecijfers

De onderstaande tabel vat de belangrijkste prestatieparameters samen die ingenieurs moeten vergelijken bij het selecteren van een magnetisatiepatroon voor hun toepassing.

Parameter	Axiaal	Diametrisch	Radiaal (enkel poolpaar)	Meerpolige radiaal
Veldrichting	Dikte (N-vlak→S-vlak)	Dwarsdoorsnede	ID → OD	Omtreksafwisselende NS
Gebruik van magnetische energie	Basislijn (100%)	~80-85%	15–20% hoger dan axiaal	Hetzelfde als radiaal, met een klein verlies door meerpolige werking.
Armatuurcomplexiteit	Laagste (parallelle platen)	Middelgroot (diameter van de platen)	Hoge (ID-OD poolkernen)	Hoogste (meerpolige kernen)
Armatuurkostenniveau	$	$$	$$-$$$	$$$-$$$$
Opbrengst	>98%	>95%	>93%	>90% (neemt af naarmate er meer polen zijn)
Typisch aantal palen	1 paar (2 stokken)	1 paar (2 stokken)	1 paar (2 stokken)	4–36 paren (8–72 polen)
Levertijd (incl. montage)	Standaard	+3-5 dagen	+5-7 dagen	+7-14 dagen
Motorgeschiktheid	Laag	Laag (niet geschikt voor ringen)	Hoog	Hoogste
geschiktheid van de encoder	Niet geschikt	Niet geschikt	Lage resolutie	Hoge resolutie

 

Deze gegevens onthullen één kernfeit: hoewel radiale magnetisatie (inclusief meerpolige magnetisatie) hogere kosten voor de montage en langere levertijden met zich meebrengt, overtreffen de magnetische energiebenutting en motorcompatibiliteit die van axiale magnetisatie ruimschoots. Daarom kiest meer dan 70% van de motorklanten van Fullzen voor radiale of meerpolige magnetisatie.

[Opmerking] De vermelde kosten voor armaturen zijn relatieve referenties. De werkelijke kosten zijn afhankelijk van de buitendiameter van de ring, de wanddikte en het aantal polen. Een armatuur met 8 polen voor een buitendiameter van 30 mm kost ongeveer $800–1.200; een armatuur met 24 polen voor een buitendiameter van 60 mm kost ongeveer $2.500–4.000.

Motortype → Magnetisatiepatroon: De beslissingsmatrix

Deze matrix koppelt de meest voorkomende motorarchitecturen aan hun optimale magnetisatiepatroon, gebaseerd op onze productiegegevens van Fullzen Technology.

Dit is iets wat vrijwel geen enkele concurrent biedt: een eenvoudige beslissingsmatrix die u direct kunt volgen. Verschillende motorarchitecturen stellen compleet verschillende eisen aan de magnetisatiemodus; een verkeerde keuze leidt niet alleen tot verminderde prestaties, maar zorgt er simpelweg voor dat de motor niet werkt.

BLDC-inrunnermotoren

Inrunner BLDC-motoren:De stator bevindt zich aan de buitenkant, de rotor (magneten) draait aan de binnenkant.

Aanbevolen magnetisatiemodus:Multipolaire radiale magnetisatie (richting binnen-naar-buiten, afwisselende NS)

Gebruikelijk aantal palen:8/10/12/14 palen (4–7 paalparen)

Reden:Het radiale veld kruist de luchtspleet direct en synchroniseert met het roterende veld dat door de statorwikkelingen wordt gegenereerd. Een hoger aantal polen resulteert in een lagere koppelrimpel.

Fullzen-leveringsaandeel: Onder inrunner BLDC-klanten kiest 95% voor multi-pole radiale magnetisatie.

BLDC-buitenloopmotoren

Outrunner BLDC-motoren:De rotor (magneten) draait aan de buitenkant, de stator aan de binnenkant. Komt veel voor in drones en toepassingen met directe aandrijving bij lage snelheden.

Aanbevolen magnetisatiemodus:Multipolaire radiale magnetisatie (OD-naar-ID-richting, afwisselende NS — tegengesteld aan inrunners)

Gebruikelijk aantal palen:12/14/16/24 palen (6–12 paalparen)

Reden:De magneten van de buitenloopmotor omringen de stator; het radiale veld loopt van buiten naar binnen en is wederom uitgelijnd met het pad van de luchtspleetflux.

Opmerking: Het aantal polen is doorgaans 2-4 hoger bij outrunners dan bij outrunners, omdat outrunners een grotere diameter hebben en meer polen kunnen bevatten.

PMSM- en servomotoren

Aanbevolen magnetisatiemodus:Multipolaire radiale magnetisatie (Halbach-arrays kunnen worden gebruikt in hoogwaardige toepassingen)

Gebruikelijk aantal palen:8/10/12 palen

Halbach-array:Een speciale magnetiseringsconfiguratie die het veld aan de ene kant versterkt en aan de andere kant opheft. Geschikt voor servomotoren met extreem hoge koppel-dichtheidseisen.

Fullzen-functionaliteit:Ondersteunt Halbach-arraymagnetisatie, met een minimale buitendiameter van 25 mm en een maximale buitendiameter van 120 mm.

Stappenmotoren

Aanbevolen magnetisatiemodus:Multipolaire radiale magnetisatie

Gebruikelijk aantal palen:50 tanden (100 polen) is de standaard voor de constructie van hybride stappenmotoren.

Opmerking:De rotorconstructie van stappenmotoren is vrij bijzonder — meestal geen eenvoudige ringmagneten, maar getande klauwpoolstructuren. Sommige hoogwaardige stappenmotoren met permanente magneten gebruiken echter wel meerpolige ringmagneten.

Magnetische encoders en positiesensoren

Aanbevolen magnetisatiemodus:Multipolaire radiale magnetisatie (of gebonden NdFeB multipolaire ringen)

Gebruikelijk aantal palen:32/64/128/256 polen — het aantal polen bepaalt direct de resolutie van de encoder.

Materiaalkeuze:Encoderringen met een hoog aantal polen maken doorgaans gebruik van isotroop gebonden NdFeB, omdat gebonden materialen spuitgegoten kunnen worden en vrij gemagnetiseerd kunnen worden zonder de beperkingen van persoriëntatie.

Belangrijkste parameters:Hoeknauwkeurigheid tussen polen <0,5°, zuiverheid van de sinusvorm van het magnetische veld >99%.

[Opmerking] De precisie-eisen voor encoderringen zijn veel hoger dan die voor motormagneten. Bij Fullzen worden encoderringen geproduceerd op een speciale productielijn, waarbij de poolafstandtolerantie binnen ±0,02 mm wordt gehouden.

Axiale fluxmotoren (opkomende toepassingen)

Aanbevolen magnetisatiemodus:Axiale magnetisatie of meerpolige axiale magnetisatie

Uitleg:Axiale fluxmotoren (schijfmotoren) hebben een andere magnetische kringlooprichting dan radiale fluxmotoren: het veld loopt axiaal door de luchtspleet. Deze motoren worden steeds vaker gebruikt in elektrische voertuigen en robotica.

Huidige status:Fullzen is begonnen met het leveren van axiale meerpolige ringmagneetmonsters aan klanten van axiale fluxmotoren, met een buitendiameter van 40–200 mm.

Keuze van het aantal stokken: hoeveel stokken heb je eigenlijk nodig?

Het aantal polen heeft een directe invloed op de koppelingsdichtheid, het cogging-koppel en de resolutie van de encoder, maar er zijn fysieke beperkingen gebaseerd op de ringdiameter en de minimale poolboogbreedte.

Meer polen op een meerpolige ring is niet altijd beter. Bij de selectie van het aantal polen moet een balans worden gevonden tussen drie factoren: koppelingsdichtheid, cogging-koppel en fysieke beperkingen.

Aantal polen versus koppeldichtheid

Effect van een toenemend aantal polen op de koppelingsdichtheid:

4 polen → 8 polen: De koppelingsdichtheid neemt met ongeveer 12–18% toe.

8 polen → 16 polen: De koppelingsdichtheid neemt met ongeveer 8–12% toe.

16 polen → 24 polen: De koppelingsdichtheid neemt met ongeveer 5-8% toe.

Boven de 24 palen: De verbetering vlakt af; er treden afnemende meeropbrengsten op.

Het patroon is duidelijk: het grootste voordeel wordt behaald door te upgraden van een lager naar een hoger aantal palen. 8 palen zijn aanzienlijk beter dan 4 palen, maar 24 palen zijn slechts marginaal beter dan 16 palen.

Aantal polen versus cogging koppel

Het coggingkoppel – de koppelrimpel wanneer de motor niet is ingeschakeld – veroorzaakt direct trillingen en geluid bij lage snelheden. Een hoger aantal polen vermindert het coggingkoppel:

4 palen:Hoogste cogging-koppel; geschikt voor toepassingen met lage eisen aan de soepelheid.

8–12 palen:Het cogging-koppel is aanzienlijk verminderd; geschikt voor de meeste BLDC-toepassingen.

16+ palen:Extreem laag cogging-koppel; geschikt voor precisieservo's en directe aandrijvingen met lage snelheid.

Het effect van het aantal polen op het cogging-koppel is sterker dan het effect ervan op de koppeldichtheid. Daarom kiezen veel klanten ervoor om het aantal polen te verhogen bij het optimaliseren van de soepelheid van de motor.

Maximale aantal palen beperkingen

Het aantal polen kan niet willekeurig worden verhoogd; er gelden drie fysieke beperkingen:

Minimale boogbreedte van de mast:Elke pool vereist een boogbreedte van minimaal 3 mm (voor gesinterd NdFeB). Onder deze waarde wordt de magnetisatie ongelijkmatig en de veldsterkte instabiel.

OD-beperking:Aantal polen × breedte van de poolboog ≤ π × buitendiameter. Een ring met een buitendiameter van 30 mm heeft bijvoorbeeld een buitenomtrek van ongeveer 94 mm, waardoor er maximaal ongeveer 31 polen mogelijk zijn. Rekening houdend met de tussenruimtes tussen de polen, ligt de praktische limiet echter tussen de 20 en 24 polen.

Nauwkeurigheid van de magnetiseringsarmatuur:Een groter aantal masten vereist een hogere positioneringsnauwkeurigheid voor elke mastkern in het armatuur. Bij meer dan 24 masten stijgen de kosten van het armatuur aanzienlijk.

Bij Fullzen Technology adviseren we 8–16 polen voor buitendiameters kleiner dan 30 mm, 12–24 polen voor buitendiameters van 30–60 mm en 16–32 polen voor buitendiameters van 60–100 mm. Toepassingen met meer dan 32 polen vereisen een individuele haalbaarheidsbeoordeling.

[Opmerking] De bovengrens voor het aantal polen wordt ook beïnvloed door de wanddikte. Dunwandige ringen (wanddikte <3 mm) hebben een lagere limiet voor het aantal polen vanwege de toegenomen fluxlekkage tussen de polen. Neem voor specifieke berekeningen contact op met ons engineeringteam.

Magnetisatieproces: Wat gebeurt er achter de schermen?

De magnetisatiestap is de laatste en meest onomkeerbare fase in de productie van ringmagneten. Hieronder leggen we uit wat er in onze werkplaats gebeurt en hoe dit uw planning en kosten beïnvloedt.

Ontwerp en kosten van een magnetiseerarmatuur

De magnetiseerarm is het meest cruciale onderdeel van het magnetisatieproces. Verschillende magnetisatiemethoden corresponderen met verschillende armatuurconstructies:

Axiale magnetisatiearmatuur:Twee parallelle koperen platen — de eenvoudigste constructie, de laagste kosten ($100-300). Goede universaliteit; armaturen kunnen worden gedeeld tussen verschillende kwaliteiten van dezelfde grootte.

Radiale magnetisatiearmatuur:Constructie met binnenste paalkern en buitenste paalhuls, waarbij een nauwkeurige concentriciteit (<0,05 mm) vereist is. Kosten: $600–2.000 (afhankelijk van de grootte).

Multipolige magnetiseringsarmatuur:Elke mast komt overeen met een onafhankelijke mastkern; meer masten betekenen een grotere complexiteit. Armatuur met 8 masten: $800–1.200; 24 masten: $2.500–4.000; 48+ masten: $5.000–8.000+.

De montageonderdelen zijn een eenmalige investering. Als uw bestelling doorlopende productie van hetzelfde aantal polen vereist, worden de kosten van de montageonderdelen terugverdiend tot een zeer laag bedrag per stuk. In pilotfases raden we aan om te beginnen met een lager aantal polen om het ontwerp van het magnetische circuit te valideren.

Pulsmagnetisatieparameters

Magnetisatie is het proces waarbij een kortstondig sterk magnetisch veld wordt gebruikt om alle magnetische domeinen in de gewenste oriëntatie te brengen. Belangrijke parameters:

Veldsterkte:De stroomsterkte moet de intrinsieke coërciviteit (Hcj) van het materiaal overschrijden om volledige magnetisatie te bereiken. N42 vereist >955 kA/m; 42SH vereist >1.710 kA/m.

Pulsbreedte:Doorgaans 0,5–5 ms, afhankelijk van het magneetvolume en het materiaal.

Verzadigingscriterium:Meet de flux na magnetisatie; als de afwijking van de standaardwaarde meer dan 3% bedraagt, is de magnetisatie onvoldoende en moet de pulsenergie worden verhoogd.

In de magnetiseerwerkplaats van Fullzen Technology gebruiken we een pulsmagnetiseerder van 5000 V / 1.000.000 μF, die kan voldoen aan magnetisatie-eisen van N35 tot 50EH-kwaliteit en van 2 tot 72 polen.

Verschillen in magnetisatie tussen gesinterde, gelijmde en spuitgegoten ringen

De magnetisatieprocessen verschillen aanzienlijk tussen de drie materiaalsoorten:

Gesinterd NdFeB (anisotroop): Vereist extreem sterke gepulseerde velden (>3 T) voor volledige magnetisatie. De oriëntatierichting wordt tijdens het persen bepaald; de magnetisatierichting moet overeenkomen met de oriëntatierichting. Na magnetisatie is de magnetisatie onomkeerbaar.

Gebonden NdFeB (isotroop): Geen voorkeursoriëntatierichting; kan in elke richting gemagnetiseerd worden. Vereist een lagere magnetiseringsveldsterkte (>1,5 T); meerpolige magnetisatie maakt het gemakkelijk om complexe patronen te bereiken. Het maximale energieproduct is echter 30-40% lager dan bij gesinterd materiaal.

Spuitgegoten NdFeB (isotroop): Laagste magnetische prestaties (BHmax ≈5–10 MGOe), maar kan door middel van spuitgieten in complexe vormen worden gegoten en vervolgens worden gemagnetiseerd. Geschikt voor onregelmatige vormen en ultradunne meerpolige ringen.

Welk materiaal je voor je magnetiseringsring moet kiezen, hangt af van de prioriteit die je in je toepassing geeft aan magnetische prestaties versus de complexiteit van het magnetiseringspatroon. Voor hoge prestaties kies je gesinterd; voor complexe patronen kies je gebonden materiaal.

Kwaliteitscontrole na magnetisering

Elke gemagnetiseerde ring moet vóór verzending een inspectie doorstaan. Hieronder vindt u de drie standaardmethoden die we bij Fullzen Technology gebruiken en wat er bij elke methode wordt gecontroleerd.

Meting van de Helmholtz-spoel (totale flux)

De Helmholtz-spoel meet de totale magnetische flux van de magneet – de meest fundamentele methode om volledige magnetisatie te verifiëren.

Beginsel:Plaats de magneet in de Helmholtz-spoel, meet de geïnduceerde spanning en bereken de totale flux.

Doel:Controleer of de magnetisatie verzadiging heeft bereikt en of de fluxwaarden binnen de tolerantie vallen (doorgaans ±5%).

Beperking:Kan alleen de totale flux meten; kan niet bepalen of de veldverdeling uniform is of dat er interpolaire symmetrie bestaat.

Elke Fullzen-magneet moet vóór verzending een Helmholtz-spoeltest doorstaan ​​– dit is de eerste stap in ons standaard kwaliteitscontroleproces.

Hall-sonde-scanning (veldverdeling)

Hall-sondescanning meet de magnetische veldverdeling over het magneetoppervlak – wat met name belangrijk is voor meerpolige ringen.

Beginsel:Een Hall-sonde roteert en scant langs het magneetoppervlak, waarbij de veldsterkte op elke hoekpositie wordt geregistreerd.

Doel:Controleer de symmetrie tussen de polen, de veldgolfvorm (zuiverheid van sinusgolf/blokgolf) en de consistentie van de poolafstand in meerpolige ringen.

Kernindicator:De veldafwijking tussen aangrenzende polen mag niet meer dan ±3% bedragen; voor encoderringen geldt een afwijking van ±1%.

Klanten van encoders hebben doorgaans behoefte aan rapporten van Hall-sonde-scans. Bij Fullzen is dit een standaard kwaliteitscontrolepunt voor encoderringen.

Methode met ijzerpoeder (snelle visuele controle)

De ijzerpoedermethode is de meest intuïtieve kwalitatieve inspectiemethode: ijzerpoeder dat op het magneetoppervlak wordt gestrooid, lijnt zich uit langs de fluxlijnen en onthult zo direct de veldverdeling.

Doel:Snelle controle of de magnetisatierichting correct is, het aantal polen klopt en er geen duidelijke magnetisatiedefecten zijn.

Beperking:Uitsluitend kwalitatief; levert geen numerieke waarden op. De nauwkeurigheid ligt veel lager dan die van Hall-sonde-scanning.

De ijzerpoedermethode wordt doorgaans gebruikt voor eerste-artikelinspectie en snelle sortering aan de productielijn – niet geschikt voor uitgaande kwaliteitscontrole, maar uitstekend voor inkomende inspectie en snelle bevestiging na magnetisatie.

Veelgestelde vragen

Vraag: Kan een ringmagneet na de eerste magnetisatie opnieuw in een andere richting worden gemagnetiseerd?

A: Nee. Bij gesinterde NdFeB-ringmagneten wordt de magnetische oriëntatie bepaald tijdens het persen. Eenmaal gemagnetiseerd, werkt hermagnetiseren in een andere richting niet, omdat de magnetische domeinen al zijn uitgelijnd. Als u de magnetisatierichting wilt wijzigen, moet u vóór het persen nieuwe magneten bestellen met de juiste oriëntatie. Bij Fullzen Technology controleren we de magnetisatierichting al tijdens de tekeningcontrole om dit probleem te voorkomen.

V: Hoeveel polen kan een ringmagneet met een buitendiameter van 30 mm ondersteunen?

A: Een ringmagneet met een buitendiameter van 30 mm kan doorgaans tot 16-20 polen ondersteunen, afhankelijk van de wanddikte en de minimale poolboogbreedte. Met een minimale poolboog van 3 mm biedt de buitenomtrek ruimte voor maximaal ongeveer 31 polen, maar praktische beperkingen – zoals de precisie van de magnetiseringsarmatuur, de wanddikte en de fluxlekkage tussen de polen – beperken de meeste ontwerpen tot 16-20 polen. We raden u aan het gewenste aantal polen met ons engineeringteam te bevestigen voordat u de armaturen bestelt.

V: Waarom is radiale magnetisatie duurder dan axiale magnetisatie?

A: Radiale magnetisatie vereist een speciaal ontworpen mal die een sterk radiaal veld genereert van binnen naar buiten. Dit is complexer om te ontwerpen en te produceren dan een eenvoudige axiale plaatmal. Radiale mallen kosten doorgaans 5 tot 20 keer meer dan axiale mallen (600 tot meer dan 6000 dollar, afhankelijk van de ringgrootte en het aantal polen). Bovendien heeft radiale magnetisatie een lager rendement (doorgaans 90-95% versus 98%+ voor axiale magnetisatie) vanwege de hogere veldsterkte-eisen en de vereiste uitlijningsprecisie.

V: Welk magnetisatiepatroon is het meest geschikt voor BLDC-motoren?

A: Voor de meeste BLDC-motoren is radiale magnetisatie met meerdere polen de standaardkeuze. Inrunner BLDC-motoren gebruiken doorgaans 8-14 polen; outrunner-motoren gebruiken 12-24 polen. De radiale veldrichting (van binnen naar buiten) is uitgelijnd met het fluxpad in de luchtspleet, wat een 15-20% hogere benutting oplevert dan axiale magnetisatie. Bij Fullzen Technology specificeert meer dan 70% van onze klantbestellingen voor motoren radiale magnetisatie met meerdere polen.

V: Wat is de maximale bedrijfstemperatuur voor meerpolige ringmagneten?

A: Meerpolige ringmagneten hebben dezelfde temperatuurlimieten als standaard ringmagneten: N35-N45-kwaliteiten werken tot 80 °C, SH-kwaliteiten tot 150 °C en UH-kwaliteiten tot 180 °C. Meerpolige ringen hebben echter een hoger risico op demagnetisatie bij hogere temperaturen, omdat de dunne poolsecties een lagere zelfdemagnetisatieweerstand hebben. Voor motortoepassingen boven 120 °C raden we aan om 38SH of 40UH te gebruiken in plaats van de standaard N42.