Осевая, радиальная и многополюсная намагниченность: как выбрать правильную схему.

Краткий ответ:Для неодимовых кольцевых магнитов осевая намагниченность подходит для простых задач удержания и сцепления; радиальная (от внутреннего до внешнего диаметра) намагниченность является стандартной для бесщеточных двигателей постоянного тока и синхронных двигателей с постоянными магнитами, где силовые линии должны пересекать воздушный зазор; многополюсная радиальная намагниченность (8–72 полюса) является стандартной для прецизионных двигателей и энкодеров. Коэффициент использования радиальной намагниченности на 15–20% выше, чем осевой. Количество полюсов ограничено минимальной шириной дуги полюса (обычно 3 мм) и возможностями намагничивающего приспособления.

Данная статья основана на фактических производственных данных.Компания Fullzen TechnologyМастер-класс по намагничиванию поможет вам решить основные проблемы выбора направления намагничивания:

Различия в распределении поля между четырьмя режимами намагниченности — осевым, диаметральным, радиальным и многополюсным (не просто определения, а количественные сравнения).

Матрица выбора типа двигателя в зависимости от режима намагничивания: что выбрать для BLDC/PMSM/шагового двигателя/энкодера

Количественная основа для выбора количества полюсов: взаимосвязь между количеством полюсов и плотностью крутящего момента, пульсацией крутящего момента и эффективностью.

Данные из реального мира о стоимости намагничивающих приспособлений и сроках выполнения технологических процессов.

Стандартные процедуры контроля качества после намагничивания

Основы намагничивания: почему направление намагничивания важно для кольцевых магнитов.

Направление намагничивания не выбирается после производства — оно определяется на этапе прессования и не может быть изменено впоследствии. Понимание этого заранее позволяет избежать дорогостоящих перепроектирований.

Как устанавливается намагниченность в процессе производства

Многие считают, что направление намагниченности определяется на этапе намагничивания. На самом деле это не так. В случае спеченных неодимовых кольцевых магнитов направление ориентации доменов фиксируется на этапе прессования с помощью приложенного внешнего магнитного поля — это определяющая характеристика анизотропных материалов.

Вот полный процесс:

Этап прессования:Для выравнивания оси легкого намагничивания зерен Nd₂Fe₁₄B в направлении мишени в матрице прикладывается ориентирующее магнитное поле.

Этап спекания:Высокотемпературное уплотнение "замораживает" ориентацию кристаллов в заготовке.

Намагничивающий этап:Импульсное сильное магнитное поле переворачивает все ориентированные домены на свои места — если ориентация и направление намагничивания совпадают, достигается оптимальная магнитная производительность.

Именно поэтому направление намагничивания необходимо указывать при оформлении заказа: ориентация пресс-формы подбирается индивидуально под ваши требования. После завершения спекания изменить ориентацию невозможно.

Анизотропия против изотропии: что это значит для вашего проекта?

Перед выбором режима намагничивания необходимо ознакомиться с основными классификациями материалов:

Анизотропный спеченный NdFeB:Оптимальные магнитные характеристики достигаются вдоль оси ориентации; при отклонении более 30° характеристики резко падают. Подходит для осевой, радиальной, диаметральной и других направленных намагниченностей.

Изотропно связанный NdFeB:Отсутствие предпочтительного направления ориентации; намагничивается в любом направлении, но максимальное энергетическое произведение на 30–40% ниже, чем у спеченного материала. Подходит для многополюсных и сложных схем намагничивания.

Изотропный NdFeB, полученный методом литья под давлением:Обладает самыми низкими магнитными характеристиками, но может быть отлит под давлением в сложные формы и поддерживает намагничивание после нанесения покрытия. Подходит для специальных геометрических форм.

В компании Fullzen Technology более 85% ежемесячных поставок кольцевых магнитов составляют анизотропно спеченные NdFeB — поскольку заказчики, использующие электродвигатели, требуют высочайших магнитных характеристик. Склеенные магниты в основном используются для многополюсных энкодерных колец.

Узнайте онеодимовые кольцевые магнитыВ стандартных и нестандартных конфигурациях (размеры, допуски и выбор материала — см. наше руководство по размерам).

Четыре типа намагничивания кольцевых магнитов

Кольцевые магниты поддерживают четыре различных типа намагничивания, каждый из которых создает принципиально различное распределение магнитного поля, определяющее, для каких областей применения они могут быть эффективно использованы.

Осевая намагниченность (по одной оси по толщине)

Магнитное поле направлено вдоль осевого (толщинного) направления кольцевого магнита, при этом северный полюс находится на одной торцевой поверхности, а южный — на другой. Это самый простой и экономичный метод намагничивания.

Характеристики:

Электрическое поле пересекает все направление толщины слоя; линии потока проходят от одной торцевой грани к другой.

Простейшее намагничивающее приспособление — достаточно двух параллельных пластин.

Урожайность >98%, поскольку направление роста в поле легко контролировать.

Хорошая однородность поверхностного поля, подходит для сценариев, требующих равномерного притяжения.

Типичные области применения:Магнитная муфта, крепежные элементы, магнитные дверные замки, простые датчики. Редко используются в двигателях, поскольку осевое поле не может эффективно преодолеть воздушный зазор для вращения ротора.

Диаметральная намагниченность (поперечное сечение)

Магнитное поле направлено вдоль диаметра кольцевого магнита, при этом N находится с одной стороны, а S — с противоположной. Примечание: это относительно редко встречается в кольцевых магнитах и ​​более типично для цилиндрических/дисковых магнитов.

Характеристики:

Электронное поле проходит по поперечному сечению; линии магнитного потока движутся от одной стороны кольца к противоположной.

Требуется специальное приспособление для диаметрального намагничивания, стоимость которого в 3–5 раз выше, чем у осевого метода.

В кольцевых магнитах диаметральная намагниченность обеспечивает меньшую эффективность использования поля, чем радиальная намагниченность.

Диаметральная намагниченность редко используется в кольцевых магнитах. Если в вашем применении требуется поле по всей длине поперечного сечения, то радиальная намагниченность (от внутреннего до внешнего диаметра) обычно является лучшим выбором. Диаметральная намагниченность в основном используется в цилиндрических магнитах.

Радиальная намагниченность (внутренний и внешний диаметры)

Магнитное поле направлено радиально — от внутреннего диаметра (ID) к внешнему диаметру (OD) или от OD к ID. Это наиболее распространенный метод намагничивания кольцевых магнитов в электродвигателях.

Характеристики:

Поток магнитного поля выходит из отверстия, пересекает воздушный зазор и достигает внешней поверхности, идеально совпадая со структурой магнитной цепи двигателя.

Радиальная намагниченность обеспечивает на 15–20% более высокую эффективность использования магнитной энергии по сравнению с осевой, поскольку направление поля совпадает с путем потока в воздушном зазоре.

Требуется специальное приспособление для намагничивания внутреннего и внешнего диаметров, в которое вставляется внутренний полюсный сердечник, а наружный полюсный рукав обхватывает внешний диаметр.

Сложность и стоимость намагничивания выше, чем осевого (сложность приспособления в 5–20 раз больше).

Типичные области применения:Бесколлекторные двигатели постоянного тока (BLDC), синхронные двигатели с постоянными магнитами (PMSM), серводвигатели, генераторы, магнитные муфты. В компании Fullzen Technology радиальная намагниченность составляет более 70% заказов от клиентов, занимающихся производством электродвигателей.

Полные технические характеристики и информация о грузоподъемности радиально намагниченных кольцевых магнитов представлены в нашем разделе «Информация о них».радиально намагниченные кольцевые магниты для применения в электродвигателях.

Многополюсная намагниченность (переменная намагниченность север-юг)

По окружности кольцевого магнита чередуются северный и южный полюса, образуя несколько пар полюсов. Это стандартный выбор для прецизионных двигателей и энкодеров.

Характеристики:

Полюса чередуются по окружности: NSNS..., от 2 пар полюсов (4 полюса) до 36 пар полюсов (72 полюса).

Большее количество полюсов обеспечивает более высокую частоту поля в воздушном зазоре, меньшие пульсации крутящего момента и более высокое разрешение энкодера.

Для каждого количества полюсов требуется отдельное намагничивающее приспособление — чем больше полюсов, тем сложнее конструкция и изготовление приспособления.

Может быть реализована в виде многополюсной радиальной намагниченности (переменная намагниченность внутреннего и внешнего диаметров) или многополюсной осевой намагниченности (переменная намагниченность торцевых поверхностей).

Типичные области применения:роторы бесщеточных/синхронных двигателей постоянного токамагнитные энкодеры, моментные двигатели, двигатели с прямым приводом. В компании Fullzen обычно используется следующее количество полюсов для многополюсных кольцевых магнитов: 8/10/12/14/16/24/32/48/64/72 полюса.

Сравнение схем намагничивания: показатели производительности

В таблице ниже приведены основные параметры производительности, которые инженерам необходимо сравнивать при выборе схемы намагничивания для своего применения.

Параметр	Осевой	Диаметрический	Радиальный (однополюсная пара)	Многополюсный радиальный
Направление поля	Толщина (N-грань → S-грань)	Поперечное сечение	ID → OD	Окружное чередование НС
Использование магнитной энергии	Исходный уровень (100%)	~80-85%	на 15–20% выше осевого	Аналогично радиальному типу, но с небольшими многополюсными потерями.
Сложность приспособлений	Нижняя (параллельные пластины)	Средний (диаметр пластин)	Высокополюсные (с внутренним и внешним диаметром полюсных сердечников)	Самые высокие (многополюсные сердечники)
Уровень стоимости оборудования	$	$$	$$-$$$	$$$-$$$$
Урожай	>98%	>95%	>93%	>90% (уменьшается с увеличением количества столбов)
Типичное количество столбов	1 пара (2 полюса)	1 пара (2 полюса)	1 пара (2 полюса)	4–36 пар (8–72 полюса)
Срок выполнения заказа (включая изготовление оборудования)	Стандарт	+3-5 дней	+5-7 дней	+7-14 дней
Пригодность двигателя	Низкий	Низкий (не подходит для колец)	Высокий	Высший
Пригодность кодировщика	Не подходит	Не подходит	Низкое разрешение	Высокое разрешение

 

Эти данные выявляют один ключевой факт: хотя радиальное намагничивание (включая многополюсное) сопряжено с более высокими затратами на крепление и более длительными сроками поставки, его использование магнитной энергии и совместимость с двигателями значительно превосходят аналогичные показатели осевого намагничивания. Именно поэтому среди клиентов Fullzen, использующих двигатели, более 70% выбирают радиальное или многополюсное намагничивание.

[Примечание] Уровни стоимости светильников являются относительными. Фактические затраты зависят от внешнего диаметра кольца, толщины стенки и количества полюсов. Многополюсный светильник на 8 полюсов для внешнего диаметра 30 мм стоит приблизительно 800–1200 долларов; светильник на 24 полюса для внешнего диаметра 60 мм стоит приблизительно 2500–4000 долларов.

Тип двигателя → Схема намагничивания: Матрица принятия решений

Эта матрица сопоставляет наиболее распространенные архитектуры двигателей с оптимальными схемами намагничивания, основываясь на производственных данных компании Fullzen Technology.

Это то, чего практически не предлагает ни один конкурент — простая матрица принятия решений, которой можно следовать напрямую. Различные архитектуры двигателей предъявляют совершенно разные требования к режиму намагничивания; неправильный выбор не только снижает производительность, но и приводит к простому отказу двигателя.

Бесколлекторные бесколлекторные двигатели постоянного тока с внутренним ротором

Бесколлекторные бесщеточные двигатели постоянного тока с внутренним ротором:Статор расположен снаружи, ротор (магниты) вращается внутри.

Рекомендуемый режим намагничивания:Многополюсная радиальная намагниченность (направление от внутреннего к внешнему краю, чередование направлений от центра к периферии).

Типичное количество столбов:8/10/12/14 полюсов (4–7 пар полюсов)

Причина:Радиальное поле пересекает воздушный зазор напрямую, синхронизируясь с вращающимся полем, создаваемым обмотками статора. Большее количество полюсов приводит к меньшей пульсации крутящего момента.

Доля поставок Fullzen: Среди клиентов, использующих бесколлекторные двигатели постоянного тока с внутренним ротором, 95% выбирают многополюсную радиальную намагниченность.

Бесколлекторные двигатели постоянного тока с внешним ротором

Бесколлекторные бесколлекторные двигатели постоянного тока с внешним ротором:Ротор (магниты) вращается снаружи, статор — внутри. Широко используется в дронах и низкоскоростных системах с прямым приводом.

Рекомендуемый режим намагничивания:Многополюсная радиальная намагниченность (направление от внешнего конца к внутреннему, чередующееся относительно оси NS — противоположное направлению внутренних роторов).

Типичное количество столбов:12/14/16/24 полюса (6–12 пар полюсов)

Причина:Магниты внешнего ротора окружают статор; радиальное поле направлено от внешнего диаметра к внутреннему, снова выравниваясь с путем потока в воздушном зазоре.

Примечание: Количество опор обычно на 2–4 больше, чем у бесколлекторных двигателей, поскольку бесколлекторные двигатели имеют больший диаметр и могут вместить больше опор.

Синхронные двигатели с постоянными магнитами и серводвигатели

Рекомендуемый режим намагничивания:Многополюсная радиальная намагниченность (в высокотехнологичных приложениях могут использоваться массивы Хальбаха).

Типичное количество столбов:8/10/12 столбов

Массив Гальбаха:Специальная схема намагничивания, которая усиливает поле с одной стороны и компенсирует его с другой. Подходит для серводвигателей с чрезвычайно высокими требованиями к плотности крутящего момента.

Возможности Fullzen:Поддерживает намагничивание по типу матрицы Хальбаха с минимальным внешним диаметром 25 мм и максимальным внешним диаметром 120 мм.

Шаговые двигатели

Рекомендуемый режим намагничивания:Многополюсная радиальная намагниченность

Типичное количество столбов:50 зубьев (100 полюсов) — это стандартное количество для гибридных шаговых двигателей.

Примечание:Конструкция ротора шагового двигателя довольно специфична — как правило, это не простые кольцевые магниты, а зубчатые полюсные конструкции. Однако в некоторых высококачественных шаговых двигателях с постоянными магнитами используются многополюсные кольцевые магниты.

Магнитные энкодеры и датчики положения

Рекомендуемый режим намагничивания:Многополюсная радиальная намагниченность (или связанные многополюсные кольца NdFeB)

Типичное количество столбов:32/64/128/256 полюсов — количество полюсов напрямую определяет разрешение энкодера.

Выбор материалов:В кольцевых энкодерах с большим количеством полюсов обычно используется изотропно связанный NdFeB, поскольку связанные материалы можно изготавливать методом литья под давлением и свободно намагничивать без ограничений, связанных с ориентацией при прессовании.

Ключевые параметры:Точность измерения углов между полюсами <0,5°, чистота синусоидальной формы магнитного поля >99%.

[Примечание] Требования к точности энкодерных колец значительно выше, чем к магнитам для двигателей. В компании Fullzen энкодерные кольца производятся на специализированной производственной линии, при этом допуск на шаг полюсов контролируется в пределах ±0,02 мм.

Осевые двигатели (перспективные области применения)

Рекомендуемый режим намагничивания:Осевая намагниченность или многополюсная осевая намагниченность

Объяснение:Осевые двигатели (дисковые двигатели) имеют иное направление магнитной цепи по сравнению с радиальными двигателями — поле проходит аксиально через воздушный зазор. Эти двигатели быстро набирают популярность в новых энергетических транспортных средствах и робототехнике.

Текущий статус:Компания Fullzen начала поставки образцов осевых многополюсных кольцевых магнитов заказчикам, использующим осевые двигатели, с внешним диаметром от 40 до 200 мм.

Выбор количества опор: сколько опор вам действительно нужно?

Количество полюсов напрямую влияет на плотность крутящего момента, пульсацию момента и разрешение энкодера, но существуют физические ограничения, основанные на диаметре кольца и минимальной ширине дуги полюса.

Большее количество полюсов на многополюсном кольце не всегда означает лучшее качество. Выбор количества полюсов требует баланса трех факторов: плотности крутящего момента, зубчатого момента и физических ограничений.

Количество полюсов против плотности крутящего момента

Влияние увеличения количества полюсов на плотность крутящего момента:

4 полюса → 8 полюсов: Плотность крутящего момента увеличивается примерно на 12–18%.

8 полюсов → 16 полюсов: Плотность крутящего момента увеличивается примерно на 8–12%.

16 полюсов → 24 полюса: Плотность крутящего момента увеличивается примерно на 5–8%.

При достижении 24 полюсов: улучшение замедляется; наступает убывающая отдача.

Закономерность очевидна: наибольшую выгоду можно получить, переходя от меньшего количества опор к большему. 8 опор значительно лучше, чем 4, но 24 опоры лишь незначительно лучше, чем 16.

Количество полюсов против зубчатого момента

Пульсирующий момент — колебания крутящего момента при выключенном двигателе — напрямую вызывают вибрацию и шум на низких скоростях. Большее количество полюсов снижает пульсирующий момент:

4 полюса:Максимально высокий момент зацепления; подходит для применений с низкими требованиями к плавности хода.

8–12 полюсов:Значительно снижен пульсирующий момент; подходит для большинства применений бесщеточных двигателей постоянного тока.

16+ столбов:Чрезвычайно низкий момент зацепления; подходит для прецизионных сервоприводов и низкоскоростных приводов прямого действия.

Влияние количества полюсов на пульсацию крутящего момента выражено сильнее, чем его влияние на плотность крутящего момента — именно поэтому многие клиенты предпочитают увеличивать количество полюсов при оптимизации плавности работы двигателя.

Ограничения на максимальное количество полюсов

Количество столбов нельзя увеличивать произвольно; действуют три физических ограничения:

Минимальная ширина дуги полюса:Для каждого полюса требуется ширина дуги не менее 3 мм (для спеченного NdFeB). При значениях ниже этого порога намагниченность становится неравномерной, а напряженность поля — нестабильной.

Ограничение OD:Количество полюсов × ширина дуги полюса ≤ π × внешний диаметр. Например, кольцо с внешним диаметром 30 мм имеет наружную окружность ≈94 мм, что позволяет разместить максимум 31 полюс, но с учетом зазоров между полюсами практический предел составляет 20–24 полюса.

Точность намагничивающего приспособления:Увеличение количества опор требует более высокой точности позиционирования каждого элемента крепления. При количестве опор более 24 затраты на установку светильника резко возрастают.

В компании Fullzen Technology мы рекомендуем 8–16 полюсов для наружного диаметра менее 30 мм, 12–24 полюса для наружного диаметра 30–60 мм и 16–32 полюса для наружного диаметра 60–100 мм. Для применений, требующих более 32 полюсов, необходима индивидуальная оценка целесообразности.

[Примечание] На верхний предел количества полюсов также влияет толщина стенки. Для тонкостенных колец (толщина стенки <3 мм) предел количества полюсов ниже из-за повышенной утечки магнитного потока между полюсами. Для получения конкретных расчетов, пожалуйста, свяжитесь с нашей инженерной группой.

Процесс намагничивания: что происходит за кулисами?

Этап намагничивания — заключительная и наиболее необратимая стадия производства кольцевых магнитов. Вот что происходит в нашей мастерской и как это влияет на сроки и стоимость вашего заказа.

Конструкция и стоимость намагничивающего приспособления

Намагничивающее приспособление является наиболее важным компонентом в процессе намагничивания. Различные методы намагничивания соответствуют различным конструкциям приспособлений:

Приспособление для осевого намагничивания:Две параллельные медные пластины — самая простая конструкция, самая низкая стоимость (100–300 долларов). Хорошая универсальность; светильники можно использовать в разных классах одного и того же размера.

Приспособление для радиальной намагничивания:Конструкция, состоящая из внутреннего сердечника и внешней втулки, требующая точной концентричности (<0,05 мм). Стоимость: 600–2000 долларов США (в зависимости от размера).

Многополюсное устройство для намагничивания:Каждый полюс соответствует независимому сердечнику; больше полюсов означает большую сложность. Светильник на 8 полюсов: 800–1200 долларов; на 24 полюса: 2500–4000 долларов; на 48 и более полюсов: 5000–8000 долларов и более.

Изготовление приспособлений — это единовременная инвестиция: если ваш заказ требует постоянного производства того же количества полюсов, стоимость приспособлений окупается до очень низкой себестоимости за единицу продукции. На пилотных этапах мы рекомендуем начинать с меньшего количества полюсов для проверки конструкции магнитной цепи.

Параметры импульсной намагниченности

Намагничивание — это процесс использования мгновенного сильного магнитного поля для переворота всех магнитных доменов в заданную ориентацию. Ключевые параметры:

Сила поля:Для достижения полной намагниченности необходимо превысить собственную коэрцитивную силу материала (Hcj). Для N42 требуется >955 кА/м; для 42SH требуется >1710 кА/м.

Ширина импульса:Как правило, 0,5–5 мс, в зависимости от объема и материала магнита.

Критерий насыщения:Измерьте магнитный поток после намагничивания; если отклонение от стандартного значения превышает 3%, намагничивание недостаточно, и необходимо увеличить энергию импульса.

В цехе намагничивания компании Fullzen Technology мы используем импульсный намагничиватель на 5000 В / 1 000 000 мкФ, способный обеспечить намагничивание материалов марок N35–50EH и с числом полюсов от 2 до 72.

Различия в намагниченности спеченных, склеенных и литых под давлением колец

Процессы намагничивания существенно различаются для трех типов материалов:

Спеченный NdFeB (анизотропный): для полного намагничивания требуются чрезвычайно сильные импульсные поля (>3 Т). Направление ориентации устанавливается во время прессования; направление намагничивания должно совпадать с направлением ориентации. Необратимо после намагничивания.

Связанный NdFeB (изотропный): не имеет предпочтительного направления ориентации; может быть намагничен в любом направлении. Требует меньшей напряженности намагничивающего поля (>1,5 Тл); многополюсная намагниченность легко позволяет создавать сложные структуры. Но максимальное энергетическое произведение на 30–40% ниже, чем у спеченного материала.

NdFeB, полученный методом литья под давлением (изотропный): обладает наименьшими магнитными характеристиками (BHmax ≈5–10 МГс), но может быть отлит в сложные формы и впоследствии намагничен. Подходит для изготовления колец неправильной формы и сверхтонких многополюсных колец.

Выбор материала для намагничивающего кольца зависит от приоритетов вашего применения: магнитных характеристик по сравнению со сложностью рисунка намагничивания. Для высоких характеристик выбирайте спеченный материал; для сложных рисунков — склеенный.

Контроль качества после намагничивания

Каждое намагниченное кольцо должно пройти проверку перед отправкой — вот три стандартных метода, которые мы используем в Fullzen Technology, и что проверяет каждый из них.

Измерение магнитного потока с помощью катушки Гельмгольца (полный магнитный поток)

Катушка Гельмгольца измеряет полный магнитный поток магнита — это наиболее фундаментальный метод проверки полной намагниченности.

Принцип:Поместите магнит внутрь катушки Гельмгольца, измерьте индуцированное напряжение и рассчитайте полный магнитный поток.

Цель:Убедитесь, что намагниченность достигла насыщения и что значения магнитного потока находятся в пределах допустимых отклонений (обычно ±5%).

Ограничение:Можно измерить только полный поток; невозможно определить, является ли распределение поля равномерным или существует ли межполюсная симметрия.

Каждый магнит Fullzen перед отправкой должен пройти испытание на катушку Гельмгольца — это первый этап нашего стандартного процесса контроля качества.

Сканирование с помощью датчика Холла (распределение поля)

Сканирование с помощью датчика Холла измеряет распределение магнитного поля по поверхности магнита — это особенно важно для многополюсных колец.

Принцип:Датчик Холла вращается и сканирует поверхность магнита, регистрируя напряженность поля в каждой угловой точке.

Цель:Проверьте межполюсную симметрию, форму поля (чистота синусоидальной/прямоугольной волны) и согласованность шага полюсов в многополюсных кольцах.

Ключевой показатель:Отклонение поля между соседними полюсами не должно превышать ±3%; для кольцевых энкодеров требуется ±1%.

Заказчики энкодеров обычно запрашивают отчеты о проверке датчиком Холла. В компании Fullzen это стандартная процедура контроля качества для энкодерных колец.

Метод с использованием железного порошка (быстрая визуальная проверка)

Метод с использованием железного порошка является наиболее наглядным методом качественного контроля: железный порошок, нанесенный на поверхность магнита, выравнивается вдоль силовых линий магнитного потока, непосредственно выявляя распределение поля.

Цель:Быстрая проверка правильности направления намагниченности, правильности количества полюсов и отсутствия явных дефектов намагниченности.

Ограничение:Только качественные данные; числовые значения не предоставляются. Точность значительно ниже, чем у сканирования с помощью датчика Холла.

Метод с использованием железного порошка обычно применяется для первичной проверки образцов и быстрой сортировки на производственной линии — он не подходит для контроля качества на выходе, но отлично подходит для входного контроля и быстрой проверки после намагничивания.

Часто задаваемые вопросы

В: Можно ли перемагнитить кольцевой магнит в другом направлении после первоначального намагничивания?

А: Нет. Для спеченных кольцевых магнитов NdFeB магнитная ориентация определяется на этапе прессования. После намагничивания перемагничивание в другом направлении невозможно, поскольку магнитные домены уже выровнены. Если вам необходимо изменить направление намагничивания, необходимо заказать новые магниты с правильной ориентацией, указанной до прессования. В компании Fullzen Technology мы подтверждаем направление намагничивания на этапе проверки чертежа, чтобы избежать этой проблемы.

В: Сколько полюсов может выдержать кольцевой магнит диаметром 30 мм?

A: Кольцевой магнит диаметром 30 мм обычно может поддерживать до 16–20 полюсов, в зависимости от толщины стенки и минимальной ширины дуги полюса. При минимальной дуге полюса 3 мм внешний диаметр позволяет разместить максимум 31 полюс, но практические ограничения — точность намагничивающего приспособления, толщина стенки и утечка магнитного потока между полюсами — ограничивают большинство конструкций 16–20 полюсами. Мы рекомендуем уточнить количество полюсов у нашей инженерной команды перед заказом приспособлений.

В: Почему радиальная намагниченность обходится дороже, чем осевая?

А: Радиальная намагниченность требует специального приспособления, создающего сильное радиальное поле от внутреннего до внешнего диаметра, что сложнее в проектировании и изготовлении, чем простое осевое пластинчатое приспособление. Радиальные приспособления обычно стоят в 5–20 раз дороже осевых (от 600 до 6000 долларов и более в зависимости от размера кольца и количества полюсов). Кроме того, радиальная намагниченность имеет более низкий процент текучести (обычно 90–95% против 98% и более для осевой) из-за более высоких требований к напряженности поля и точности выравнивания.

В: Какая схема намагничивания лучше всего подходит для бесщеточных двигателей постоянного тока?

A: Для большинства бесколлекторных двигателей постоянного тока стандартным вариантом является многополюсная радиальная намагниченность. В бесколлекторных двигателях с внутренним ротором обычно используется 8–14 полюсов; в двигателях с внешним ротором — 12–24 полюса. Направление радиального поля (от внутреннего до внешнего диаметра) совпадает с путем потока в воздушном зазоре, обеспечивая на 15–20% более высокую эффективность, чем осевая намагниченность. В компании Fullzen Technology более 70% заказов на двигатели предусматривают многополюсную радиальную намагниченность.

В: Какова максимальная рабочая температура для многополюсных кольцевых магнитов?

A: Многополюсные кольцевые магниты имеют те же температурные ограничения, что и стандартные кольцевые магниты — марки N35–N45 работают до 80°C, тогда как марки SH выдерживают 150°C, а марки UH — 180°C. Однако многополюсные кольцевые магниты подвержены большему риску размагничивания при повышенных температурах, поскольку тонкие полюсные секции имеют более низкое сопротивление саморазмагничиванию. Для двигателей, работающих при температурах выше 120°C, мы рекомендуем использовать марки 38SH или 40UH вместо стандартной N42.