Aksialna v primerjavi s diametralno magnetizacijo: katera smer je primerna za uporabo diskovnega magneta?

Izbiranjeneodimski diskovni magnetzahteva upoštevanje, ki presega le premer, debelino in magnetni razred. Pri večini sklopov senzorjev in motorjev orientacija magnetizacije neposredno narekuje, ali lahko vaša zasnova zagotovi pričakovano delovanje. Diskasti magneti z neusklajenimi smermi magnetizacije lahko povzročijo napačne podatke senzorjev, slabo učinkovitost motorja ali nepredvidljivo porazdelitev magnetnega polja.

At Fullzen tehnologija, pogosto podpiramo inženirje senzorjev, oblikovalce motorjev in razvojne ekipe proizvajalcev originalne opreme (OEM) pri izbiri pravilne smeri magnetizacije za projekte po meri. Ta priročnik pojasnjuje razlike med aksialno in diametralno magnetizacijo, primerja njune značilnosti delovanja in prikazuje, kako vsaka orientacija ustreza specifičnim aplikacijam.

Kaj je smer magnetizacije?

Orientacija magnetizacije se nanaša na poravnavo magnetnih polov znotraj trajnega magneta. Tudi če imata dva magneta popolnoma enake dimenzije in kakovost materiala, se lahko njuna razporeditev magnetnega polja drastično razlikuje glede na nastavitev magnetizacije.

Pri neodimskih diskovnih magnetih sta najpogostejši metodi magnetizacije aksialna in diametralna magnetizacija.

Aksialna magnetizacija

Pri aksialno magnetiziranem diskovnem magnetu se severni pol nahaja na eni ravni površini, južni pol pa na nasprotni ravni površini.

Magnetno polje potuje skozi debelino magneta.

Značilnosti vključujejo:

* Močan magnetni privlak na ravnih površinah
* Simetrična porazdelitev magnetnega polja
* Enostavna integracija v sklope Hallovih senzorjev
* Manjša kompleksnost izdelave

Aksialna magnetizacija je standardna možnost za večino diskovnih magnetov, ki se uporabljajo v industrijskih in elektronskih aplikacijah.

Diametralna magnetizacija

V diametralno magnetiziranem diskovnem magnetu se severni in južni pol nahajata na nasprotnih straneh premera.

Magnetno polje potuje čez premer in ne skozi debelino.

Značilnosti vključujejo:

* Porazdelitev magnetnega polja od strani do strani
* Idealno za rotacijsko zaznavanje
* Pogosto v kodirnikih in sistemih za zaznavanje položaja
* Bolj primeren za vrteča se magnetna polja

Diametralna magnetizacija zahteva bolj specializirane magnetizacijske naprave in je na splošno manj pogosta kot aksialna magnetizacija.

Radialna magnetizacija

Čeprav je radialna magnetizacija pogosteje povezana z obročastimi magneti, jo je vredno omeniti, saj se z njo srečujejo številni oblikovalci BLDC motorjev med razvojem rotorja.

V praktičnih aplikacijah radialna magnetizacija ustvari vzorec polja, podoben diametralni magnetizaciji, vendar magnetno polje porazdeli po obodu rotorja.

Ta konfiguracija se pogosto uporablja v visokozmogljivih brezkrtačnih enosmernih motorjih.

Aksialna in diametralna magnetizacija: tehnična primerjava

Naslednja primerjava poudarja glavne razlike med obema usmeritvama.

Iz naših izkušenj v proizvodnji je izbira pogosto manj odvisna od moči magneta in bolj od tega, kako magnetno polje vpliva na okoliške komponente.

Za aplikacije, ki zahtevajo kompaktne rotacijske sisteme, inženirji pogosto kombinirajo diametralno magnetizacijo zvisokozmogljivi cilindrični magnetiza doseganje specifičnih lastnosti magnetnega polja.

Podatki o realnem magnetnem polju iz Fullzen Technology

V podjetju Fullzen Technology med validacijo izdelkov rutinsko merimo gostoto magnetnega pretoka v več orientacijah magnetizacije.

Naše testiranje identičnih diskovnih magnetov N42 je razkrilo več pomembnih opažanj:

Podatki potrjujejo, kar mnogi inženirji odkrijejo med izdelavo prototipov:

Aksialna magnetizacija ustvarja močnejšo neposredno vlečno silo, medtem ko diametralna magnetizacija ustvarja uporabnejše vrteče se magnetno polje za zaznavanje položaja in nadzor gibanja.

Vodnik za ujemanje aplikacij

Izbira prave orientacije postane veliko lažja, če jo oceni aplikacija.

Hallovi senzorji

Hallovi senzorji običajno zahtevajo predvidljivo magnetno polje, ki prehaja neposredno skozi zaznavalni element.

V večini primerov aksialna magnetizacija zagotavlja:

* Stabilen magnetni izhod
* Lažja poravnava senzorjev
* Močnejša konsistentnost signala

Zaradi tega ostaja aksialna magnetizacija najprimernejša izbira za številne zasnove Hallovih senzorjev.

Rotacijski dajalniki

Rotacijski dajalniki se zanašajo na spreminjanje položaja magnetnega polja med vrtenjem.

Diametralna magnetizacija ustvarja vzorec izmeničnega polja, potreben za natančno rotacijsko povratno zanko.

Tipične aplikacije vključujejo:

* Rotacijski dajalniki
* Senzorji položaja
* Naprave za merjenje kotov
* Sistemi za precizno avtomatizacijo

BLDC motorji z zunanjim rotorjem

Oblikovalci BLDC motorjev pogosto uporabljajo radialno magnetizirane obroče, ker zagotavljajo neprekinjeno magnetno polje okoli oboda rotorja.

V mnogih razpravah o načrtovanju se radialna magnetizacija lahko šteje za funkcionalno enakovredno večpolni diametralni razporeditvi.

To je eden od razlogov, zakaj se mnogi inženirji odločajosklopi preciznih magnetnih obročevpri razvoju visoko učinkovitih sistemov brezkrtačnih motorjev.

Pogoste napake pri načrtovanju, ki se jim morajo inženirji izogniti

Izbira stopnje magneta pred orientacijo

Mnogi projekti se takoj osredotočajo na stopnje N35, N42 ali N52.

Vendar pa napačne smeri magnetizacije ni mogoče kompenzirati s povečanjem magnetne jakosti.

Orientacijo je treba vedno določiti pred dokončno določitvijo magnetnega nagiba.

Ignoriranje namestitve senzorja

Hallov senzor, ki je nepravilno nameščen glede na magnetne pola, lahko ustvari šibke ali nestabilne signale.

Smer magnetizacije je treba vedno oceniti skupaj z namestitvijo senzorja.

Spregled proizvodnih omejitev

Diametralna magnetizacija lahko zahteva specializirano orodje in dodaten čas nastavitve.

Pri projektih OEM z velikim obsegom proizvodnje lahko to vpliva tako na čas izvedbe kot na stroške.

Kontrolni seznam specifikacij magneta po meri

Preden zahtevate ponudbo, priporočamo, da potrdite naslednje parametre:

Dimenzije magneta

* Premer
* Debelina
* Zahteve glede tolerance

Magnetni razred

* N35
* N42
* N52
* Visokotemperaturne stopnje

Površinski premaz

* Nikelj
* Cink
* Epoksidna smola
* Parilen

Delovno okolje

* Temperaturno območje
* Izpostavljenost vlagi
* Zahteve glede korozije

Smer magnetizacije

* Aksialno
* Diametralno
* Radialno
* Večpolni

Med vsemi specifikacijskimi elementi je smer magnetizacije pogosto najbolj spregledana in najtežje popravljiva po proizvodnji.

Kako Fullzenova tehnologija pomaga inženirjem optimizirati orientacijo magnetov

Pri Fullzen Technology tesno sodelujemo s proizvajalci originalne opreme (OEM), podjetji za avtomatizacijo, razvijalci senzorjev in oblikovalci motorjev, da zagotovimo izbiro pravilne magnetne orientacije pred začetkom proizvodnje.

Naša inženirska ekipa pomaga strankam pri simulaciji magnetnega polja, validaciji prototipov, ocenjevanju toleranc inrešitve z magneti po meriza specializirane aplikacije.

Z ocenjevanjem porazdelitve polja skupaj z dimenzijami in magnetnim nagibom lahko inženirji skrajšajo razvojne cikle, izboljšajo delovanje sistema in se izognejo dragim preoblikovanjem.

Zaključek

Pri primerjavi aksialne in diametralne magnetizacije ni univerzalno boljše možnosti. Pravilna izbira je v celoti odvisna od tega, kako mora magnetno polje vplivati ​​na senzorje, motorje in okoliške komponente.

Za Hallove senzorje in aplikacije z neposredno držalno silo je aksialna magnetizacija običajno prednostna rešitev.

Pri rotacijskih dajalnikih, zaznavanju položaja in rotacijskih sistemih diametralna magnetizacija pogosto zagotavlja vrhunsko delovanje.

Razumevanje te razlike v zgodnji fazi procesa načrtovanja lahko znatno izboljša zanesljivost izdelka in zmanjša stroške razvoja.

Pri projektih neodimskih diskovnih magnetov po meri je izbira prave smeri magnetizacije pogosto razlika med zasnovo, ki preprosto deluje, in tisto, ki deluje izjemno dobro.