Kruhové magnety vs. diskové magnety: Rozdiely a aplikácie

Ak ste si niekedy prešli špecifikáciami magnetov, opakovane sa zobrazujú dva tvary:neodýmové prstencové magnetya neodýmové diskové magnety. Hoci na prvý pohľad môžu vyzerať rovnako, každý, kto má praktické znalosti v oblasti inžinierstva avýrobné skúsenosti čoskoro ukážu, že sú navrhnuté pre úplne odlišné funkcie.

 

Diskový magnet je pevný, hustý a vyznačuje sa hrubou prídržnou silou. Kruhový magnet?

Tento stredový otvor sa veľa mení – spôsob jeho pripevnenia, tvar magnetického poľa a dokonca aj spôsob, akým sa integruje do vecí, ako sú motory alebo zostavy senzorov.Vyberte si nesprávny typ a možno zistítezápasíte s inštaláciou alebo sa čudujete, prečo výsledky nie sú dostatočné.Táto príručka sa zaoberá kľúčovými rozdielmi, tým, kde každý dizajn skutočne vyniká a čo je najdôležitejšie pri výbere magnetov pre reálne použitie.

 

Čo sú prstencové magnety a diskové magnety

Štruktúra prstencových magnetov

Neodýmový prstencový magnet je v podstate valec s otvorom vyvŕtaným priamo cez stred – niekedy sa to nazýva prstencový tvar. Tento otvor vám dáva vnútorný priemer (ID), vonkajší priemer(vonkajší priemer) a hrúbku, s ktorou sa má pracovať. V praxi to znamená, že ho môžete nasunúť na hriadeľ, prevliecť cezň skrutku alebo dokonca pretiahnuť káble alebo kvapalinové potrubia priamo cez neho. Táto jedna vlastnosťUž len vďaka tomu sú prstencové magnety užitočné na miestach, kam sa diskové magnety jednoducho nedostanú.

 

Štruktúra diskových magnetov

Aneodýmový diskový magnetje jednoduchšia možnosť – žiadny otvor, len pevný kus magnetického materiálu. Keďže ide o jeden súvislý kus, magnetický tok sa v strede nepreruší, čo vám dávasilnejšie a sústredenejšie pole na plochách. Ak je vaším cieľom pripevniť niečo k oceľovému povrchu alebo zovrieť dva povrchy k sebe, diskový magnet zvyčajne prekonáva prstencový magnet s rovnakým vonkajšímpriemer.

 

Kľúčové rozdiely medzi prstencovými a diskovými magnetmi

Tvar a geometria

Na papieri je rozdiel len v otvore. Ale tento otvor určuje, ako magnet interaguje so všetkým okolo seba. Diskový magnet je umiestnený na povrchu; prstencový magnet sa môže ovinúť okolo súčiastky.Posun geometrie mení nielen spôsob montáže, ale aj správanie magnetického poľa a kam sily skutočne smerujú.

 

Rozloženie magnetického poľa

Pri diskovom magnete je najsilnejšie pole priamo na plochách, vycentrované v strede. Je to jednoduché – priložte ho na oceľ a prilepí sa. Kruhový magnet vďaka otvorenému stredu tlačí tok.na vonkajší okraj aj vnútorný otvor. To je užitočné, ak potrebujete radiálne pole alebo ak pracujete s rotačným snímaním, kde je potrebné pole snímať zboku a nie priamo.

 

Možnosti montáže a montáže

Kruhové magnety vám poskytujú možnosti mechanickej montáže, ktoré diskové magnety neponúkajú. Môžete ich priskrutkovať, naukladať na tyč alebo ich natlačiť na objímku. Diskové magnety sa zvyčajne prilepia dovrecko alebo držané na mieste puzdrom. Ak už má zostava hriadeľ alebo upevňovací prvok, ktorý ňou prechádza, prstencový magnet môže plniť dvojitú úlohu ako magnetická zložka aj ako súčasťmechanický zásobník.

 

Ako sa líši magnetický výkon

Rozloženie poľa v diskových magnetoch

Tok v kotúčovom magnete prúdi axiálne – priamo z plôch. Ak k nemu priložíte oceľovú dosku, dosiahnete maximálny ťah, pretože celá plocha je v kontakte. Preto sa používajú kotúčové magnety.v zámkoch dverí, magnetických držiakoch náradia a všade tam, kde potrebujete silný a lokalizovaný úchop.

 

Správanie poľa v prstencových magnetoch

Kruhové magnety rozdeľujú tok odlišne. Časť poľa vychádza z plôch, ale značná časť vyžaruje aj z vnútornej steny. V motoroch je táto radiálna zložka presne to, čo chcete –interaguje s vinutiami okolo rotora. V senzoroch sa vzor poľa cez stredový otvor môže použiť na spustenie Hallových senzorov v špecifických uhloch.

 

Vplyv na návrh systému

Výber jedného tvaru oproti druhému ovplyvňuje viac než len samotný magnet. Kruhový magnet vám umožňuje navrhnúť okolo centrálneho hriadeľa, čím sa systém udrží kompaktný. Diskový magnet vás môže prinútiť pridaťkonzoly alebo upraviť kryt len ​​tak, aby ho držal na mieste. Niekedy táto dodatočná zložitosť robí prstencový magnet užitočným, aj keď je hrubá magnetická sila o niečo nižšia.

 

Typické aplikácie prstencových a diskových magnetov

Kruhové magnety v motoroch a senzoroch

Ak ste niekedy rozoberali bezkartáčový jednosmerný motor, videli ste prstencové magnety. Montujú sa priamo na hriadeľ rotora, často s viacerými magnetickými pólmi po obvode. To isté platí prerotačné enkodéry – magnet sa otáča s hriadeľom a stacionárny snímač sníma meniace sa pole. Tento stredový otvor nie je len praktický; často je nevyhnutný na udržanie celej zostavyzarovnané.

 

Diskové magnety v držiaku a montáži

Kotúčové magnety sa nachádzajú všade v upevňovacích aplikáciách. Magnetické základne pre číselníkové úchylkomery, magnetické svorky vo zváracích prípravkoch, dokonca aj malé magnety, ktoré držia dvierka skriniek zatvorené – tie sú takmer...vždy kotúče. Jednoduchý tvar, silné držanie, žiadna zbytočná montáž.

 

Priemyselné a OEM aplikácie

Oba tvary sa objavujú v priemyselných zariadeniach, ale z rôznych dôvodov. Kruhové magnety sa používajú v magnetických separátoroch, kde materiál prúdi stredom, a v zostavách reproduktorov, kde sa prenáša hlas.Cievky potrebujú vôľu. Diskové magnety sa nachádzajú v lekárskych pumpách, ovládačoch baliacich liniek a v akejkoľvek aplikácii OEM, kde je priestor obmedzený a magnetické požiadavky sú jednoduché.

 

Ako si vybrať medzi prstencovými a diskovými magnetmi

Požiadavky na montáž

Začnite s tým, ako sa magnet fyzicky inštaluje. Ak konštrukcia už obsahuje skrutku, hriadeľ alebo akýkoľvek druh priechodného otvoru, kruhový magnet často zjednodušuje montáž tým, že eliminuje ďalšiečasti. Ak magnet stačí umiestniť do výklenku alebo pripevniť k povrchu, zvyčajne dáva väčší zmysel diskový magnet.

 

Potreby magnetickej sily

Povedzme to takto: ak hľadáte hrubú prídržnú silu na rovnom oceľovom povrchu, diskový magnet s rovnakou triedou a vonkajším priemerom vám takmer vždy poskytne väčšiu priľnavosť ako krúžkový.magnet. Obráťte to však naruby – ak vaša zostava potrebuje radiálne pole alebo chcete magnetizovať so striedavými pólmi po obvode, potom je prstencový magnet skutočne jedinou voľbou.

 

Priestorové a štrukturálne obmedzenia

Niekedy rozhodnutie závisí od toho, čo sa hodí. Kruhový magnet môže ušetriť axiálny priestor tým, že cez neho prejde hriadeľ. Musíte však venovať pozornosť rozmerom prstencového magnetu – ak je vnútorný priemerje príliš tesný alebo je hrúbka steny príliš tenká, riskujete prasknutie počas montáže. Kotúčové magnety sú rozmerovo jednoduchšie, ale na dosiahnutie rovnakého magnetického výkonu môžu vyžadovať väčšiu hrúbku.

 

Bežné chyby pri výbere tvarov magnetov

Výber nesprávnej geometrie

Jedným z najčastejších prešľapov je použitie diskového magnetu pre aplikáciu, ktorá skutočne vyžaduje dizajn s priechodným otvorom. Zrazu navrhujete vlastné konzoly a svorky len na uchytenie...magnet na mieste. Opak sa deje aj naopak – špecifikovanie prstencového magnetu pre jednoduchú aplikáciu držania zvyšuje náklady a zložitosť bez akéhokoľvek skutočného úžitku.

 

Ignorovanie správania magnetického poľa

Nie všetky magnetické polia sú rovnaké. Niektorí inžinieri predpokladajú, že diskový magnet dokáže všetko, čo prstencový magnet, ale keď sa ho pokúsia použiť v rotačnom senzore, signál sa vráti nepoužiteľný.pretože vzor poľa je nesprávny. Kruhové magnety, najmä viacpólové, sú určené na snímanie; diskové nie.

 

Mätúce rozmery krúžku a disku

Toto sa často objavuje pri nákupoch. Niekto si objedná prstencový magnet, ale uvedie iba vonkajší priemer a hrúbku a zabudne na vnútorný priemer. Alebo zaobchádza s diskovým magnetom ako s prstencom a začne...pýtanie sa na tolerancie vnútorného priemeru, ktoré neexistujú. Malé chyby, ako je táto, môžu oneskoriť výrobné série alebo viesť k dielom, ktoré nesedia.

 

Výrobné aspekty pre vlastné magnety

Ak hotové magnety pre váš konkrétny projekt nefungujú, najrozumnejším krokom je takmer vždy úplne prispôsobenie.Vlastné neodýmové magnetyumožňujú vám zafixovať presné rozmery, tolerancie amagnetizácia, ktorú vaša zostava potrebuje – toto sa nazýva výroba typu „build-to-print“. Včasný výber správneho tvaru je mimoriadne dôležitý, pretože ovplyvňuje všetko od nástrojov až po povrchovú úpravu amagnetizácia. Dobrý výrobca vám pred hromadnou výrobou vždy zašle fyzické vzorky, aby ste si mohli overiť skutočné uloženie, magnetickú silu a tepelný výkon pomocou skutočných dielov, nielenplány. Táto rýchla kontrola vám ušetrí náklady na chyby a oneskorenia v budúcnosti.