การเหนี่ยวนำแม่เหล็กแบบแกน แบบรัศมี และแบบหลายขั้ว: วิธีเลือกรูปแบบที่เหมาะสม

คำตอบโดยย่อ:สำหรับแม่เหล็กวงแหวนนีโอไดเมียม การเหนี่ยวนำแม่เหล็กตามแนวแกนเหมาะสำหรับงานยึดและเชื่อมต่อแบบง่ายๆ การเหนี่ยวนำแม่เหล็กตามแนวรัศมี (จากด้านในสู่ด้านนอก) เป็นมาตรฐานสำหรับมอเตอร์ BLDC และ PMSM ที่เส้นสนามแม่เหล็กต้องตัดผ่านช่องว่างอากาศ การเหนี่ยวนำแม่เหล็กตามแนวรัศมีแบบหลายขั้ว (8–72 ขั้ว) เป็นค่าเริ่มต้นสำหรับมอเตอร์และตัวเข้ารหัสที่มีความแม่นยำสูง การใช้งานตามแนวรัศมีสูงกว่าตามแนวแกน 15–20% จำนวนขั้วถูกจำกัดโดยความกว้างส่วนโค้งของขั้วขั้นต่ำ (โดยทั่วไป 3 มม.) และความสามารถของอุปกรณ์จับยึดสำหรับการเหนี่ยวนำแม่เหล็ก

บทความนี้อ้างอิงจากข้อมูลการผลิตจริงจากบริษัท ฟูลเซน เทคโนโลยีการอบรมเชิงปฏิบัติการเกี่ยวกับการเหนี่ยวนำแม่เหล็ก ช่วยคุณแก้ไขปัญหาหลักในการเลือกทิศทางการเหนี่ยวนำแม่เหล็ก:

ความแตกต่างของการกระจายสนามแม่เหล็กในสี่โหมดการสร้างสนามแม่เหล็ก ได้แก่ แบบแกน แบบเส้นผ่านศูนย์กลาง แบบรัศมี และแบบหลายขั้ว (ไม่ใช่แค่คำจำกัดความ แต่เป็นการเปรียบเทียบเชิงปริมาณ)

ตารางตัดสินใจเลือกประเภทมอเตอร์และโหมดการเหนี่ยวนำแม่เหล็ก: ควรเลือกแบบใดสำหรับ BLDC/PMSM/สเต็ปเปอร์/ตัวเข้ารหัส

หลักเกณฑ์เชิงปริมาณสำหรับการเลือกจำนวนขั้ว: ความสัมพันธ์ระหว่างจำนวนขั้วกับความหนาแน่นของแรงบิด แรงบิดกระตุก และประสิทธิภาพ

ข้อมูลจากโลกแห่งความเป็นจริงเกี่ยวกับต้นทุนของอุปกรณ์จับยึดแม่เหล็กและระยะเวลาดำเนินการ

ขั้นตอนการตรวจสอบคุณภาพมาตรฐานหลังการทำให้เกิดสนามแม่เหล็ก

หลักการพื้นฐานของการสร้างสนามแม่เหล็ก: เหตุใดทิศทางจึงมีความสำคัญสำหรับแม่เหล็กวงแหวน

ทิศทางการเหนี่ยวนำแม่เหล็กไม่ใช่สิ่งที่สามารถเลือกได้หลังการผลิต แต่จะถูกกำหนดในระหว่างขั้นตอนการอัดขึ้นรูปและไม่สามารถเปลี่ยนแปลงได้ในภายหลัง การเข้าใจเรื่องนี้ตั้งแต่เริ่มต้นจะช่วยประหยัดค่าใช้จ่ายในการออกแบบใหม่ที่ไม่จำเป็น

วิธีการกำหนดค่าสนามแม่เหล็กในระหว่างกระบวนการผลิต

หลายคนเข้าใจผิดว่าทิศทางการเหนี่ยวนำแม่เหล็กถูกกำหนดในระหว่างขั้นตอนการเหนี่ยวนำแม่เหล็ก แต่ความจริงแล้วไม่ใช่ สำหรับแม่เหล็กวงแหวนนีโอไดเมียมแบบเผาผนึก ทิศทางการเรียงตัวของโดเมนจะถูกล็อกไว้ในระหว่างขั้นตอนการอัดขึ้นรูปโดยสนามแม่เหล็กภายนอกที่ใช้ ซึ่งเป็นลักษณะเฉพาะของวัสดุที่ไม่เป็นเนื้อเดียวกัน

ขั้นตอนทั้งหมดมีดังนี้:

ขั้นตอนการผลิต:มีการใช้สนามแม่เหล็กกำหนดทิศทางภายในแม่พิมพ์เพื่อจัดเรียงแกนแม่เหล็กที่ง่ายต่อการเกิดแม่เหล็กของผลึก Nd₂Fe₁₄B ให้ตรงกับทิศทางเป้าหมาย

ขั้นตอนการเผาผนึก:กระบวนการอัดแน่นด้วยอุณหภูมิสูงจะ "ตรึง" ทิศทางการเรียงตัวของผลึกไว้ในชิ้นงาน

ขั้นตอนการสร้างสนามแม่เหล็ก:สนามแม่เหล็กแรงสูงแบบเป็นจังหวะจะพลิกโดเมนที่มีทิศทางทั้งหมดให้เข้าที่ — หากทิศทางการวางตัวและทิศทางการสร้างสนามแม่เหล็กสอดคล้องกัน ประสิทธิภาพทางแม่เหล็กที่ดีที่สุดก็จะเกิดขึ้น

ด้วยเหตุนี้จึงต้องระบุทิศทางการเหนี่ยวนำแม่เหล็กในขณะสั่งซื้อ: ทิศทางการวางแนวของแม่พิมพ์ขึ้นรูปนั้นได้รับการปรับแต่งตามความต้องการของคุณ เมื่อกระบวนการเผาผนึกเสร็จสมบูรณ์แล้ว จะไม่สามารถเปลี่ยนแปลงทิศทางได้

วัสดุแอนไอโซโทรปิกเทียบกับวัสดุไอโซโทรปิก: สิ่งนี้มีความหมายอย่างไรต่อการออกแบบของคุณ

ก่อนเลือกโหมดการเหนี่ยวนำแม่เหล็ก คุณต้องเข้าใจการจำแนกประเภทวัสดุพื้นฐานก่อน:

NdFeB เผาผนึกแบบไม่เป็นเนื้อเดียวกัน:ประสิทธิภาพทางแม่เหล็กจะดีที่สุดเมื่อวางตามแนวแกน และประสิทธิภาพจะลดลงอย่างมากเมื่อเบี่ยงเบนเกิน 30° เหมาะสำหรับการสร้างสนามแม่เหล็กในแนวแกน แนวรัศมี แนวเส้นผ่านศูนย์กลาง และทิศทางอื่นๆ

NdFeB ที่มีพันธะไอโซโทรปิก:ไม่มีทิศทางการวางตัวที่เฉพาะเจาะจง สามารถทำให้เป็นแม่เหล็กได้ในทุกทิศทาง แต่ค่าผลคูณพลังงานสูงสุดจะต่ำกว่าแบบเผาผนึก 30–40% เหมาะสำหรับรูปแบบการทำให้เป็นแม่เหล็กหลายขั้วและซับซ้อน

NdFeB ขึ้นรูปด้วยการฉีดแบบไอโซโทรปิก:มีประสิทธิภาพทางแม่เหล็กต่ำที่สุด แต่สามารถขึ้นรูปด้วยการฉีดขึ้นรูปเป็นรูปทรงที่ซับซ้อนได้ และรองรับการเหนี่ยวนำแม่เหล็กภายหลัง เหมาะสำหรับรูปทรงเรขาคณิตพิเศษ

ที่ Fullzen Technology แม่เหล็กวงแหวนที่จัดส่งรายเดือนกว่า 85% เป็นแม่เหล็ก NdFeB แบบเผาผนึกที่มีคุณสมบัติไม่เป็นเนื้อเดียวกัน เนื่องจากลูกค้าในกลุ่มมอเตอร์ต้องการประสิทธิภาพแม่เหล็กสูงสุด ส่วนแม่เหล็กแบบยึดติดนั้นส่วนใหญ่ใช้สำหรับวงแหวนเข้ารหัสแบบหลายขั้ว

เรียนรู้เกี่ยวกับแม่เหล็กวงแหวนนีโอไดเมียมในรูปแบบมาตรฐานและแบบกำหนดเอง (ขนาด ความคลาดเคลื่อน และการเลือกวัสดุ — โปรดดูคู่มือขนาดของเรา)

รูปแบบการเหนี่ยวนำแม่เหล็กทั้งสี่แบบสำหรับแม่เหล็กวงแหวน

แม่เหล็กวงแหวนรองรับรูปแบบการเหนี่ยวนำแม่เหล็กที่แตกต่างกันสี่แบบ โดยแต่ละแบบจะสร้างการกระจายสนามแม่เหล็กที่แตกต่างกันโดยพื้นฐาน ซึ่งเป็นตัวกำหนดว่าสามารถนำไปใช้งานได้อย่างมีประสิทธิภาพในด้านใดบ้าง

การเหนี่ยวนำแม่เหล็กตามแนวแกน (แกนเดียวทะลุความหนา)

สนามแม่เหล็กวิ่งไปตามทิศทางแกน (ความหนา) ของแม่เหล็กวงแหวน โดยมีขั้วเหนืออยู่ด้านปลายด้านหนึ่งและขั้วใต้อยู่ด้านปลายอีกด้านหนึ่ง นี่เป็นวิธีการสร้างสนามแม่เหล็กที่ง่ายที่สุดและต้นทุนต่ำที่สุด

ลักษณะเฉพาะ:

สนามแม่เหล็กพาดผ่านตลอดแนวความหนา โดยเส้นแรงแม่เหล็กวิ่งจากหน้าตัดด้านหนึ่งไปยังอีกด้านหนึ่ง

อุปกรณ์สร้างสนามแม่เหล็กที่ง่ายที่สุด — แผ่นโลหะขนานสองแผ่นก็เพียงพอแล้ว

ผลผลิตสูงกว่า 98% เนื่องจากควบคุมทิศทางการเก็บเกี่ยวได้ง่าย

มีความสม่ำเสมอของสนามบนพื้นผิวที่ดี เหมาะสำหรับสถานการณ์ที่ต้องการแรงดึงดูดที่สม่ำเสมอ

ตัวอย่างการใช้งาน:การเชื่อมต่อด้วยแม่เหล็ก, อุปกรณ์ยึดจับ, ตัวล็อคประตูแม่เหล็ก, เซ็นเซอร์แบบง่าย ไม่ค่อยได้ใช้ในมอเตอร์เพราะสนามแม่เหล็กตามแนวแกนไม่สามารถทะลุผ่านช่องว่างอากาศเพื่อขับเคลื่อนการหมุนของโรเตอร์ได้อย่างมีประสิทธิภาพ

การทำให้เป็นแม่เหล็กตามเส้นผ่านศูนย์กลาง (ภาคตัดขวาง)

สนามแม่เหล็กวิ่งไปตามทิศทางเส้นผ่านศูนย์กลางของแม่เหล็กวงแหวน โดยมี N อยู่ด้านหนึ่งและ S อยู่ด้านตรงข้าม หมายเหตุ: ลักษณะนี้ค่อนข้างไม่พบเห็นได้ทั่วไปในแม่เหล็กวงแหวน และมักพบได้ทั่วไปในแม่เหล็กทรงกระบอก/แผ่นกลม

ลักษณะเฉพาะ:

สนามแม่เหล็กวิ่งผ่านหน้าตัด และเส้นแรงแม่เหล็กเคลื่อนที่จากด้านหนึ่งของวงแหวนไปยังอีกด้านหนึ่ง

ต้องใช้อุปกรณ์สร้างสนามแม่เหล็กแบบเฉพาะเจาะจง ซึ่งมีราคาสูงกว่าแบบแกน 3-5 เท่า

ในแม่เหล็กวงแหวน การทำให้เป็นแม่เหล็กตามแนวเส้นผ่านศูนย์กลางจะให้ประสิทธิภาพการใช้สนามแม่เหล็กต่ำกว่าการทำให้เป็นแม่เหล็กตามแนวรัศมี

การทำให้เกิดสนามแม่เหล็กตามแนวเส้นผ่านศูนย์กลางนั้นไม่ค่อยได้ใช้ในแม่เหล็กวงแหวน หากการใช้งานของคุณต้องการสนามแม่เหล็กพาดผ่านหน้าตัด การทำให้เกิดสนามแม่เหล็กตามแนวรัศมี (จากด้านในสู่ด้านนอก) มักจะเป็นตัวเลือกที่ดีกว่า การทำให้เกิดสนามแม่เหล็กตามแนวเส้นผ่านศูนย์กลางนั้นส่วนใหญ่ใช้ในแม่เหล็กทรงกระบอก

การเหนี่ยวนำแม่เหล็กในแนวรัศมี (จากด้านในสู่ด้านนอก)

สนามแม่เหล็กจะวิ่งในแนวรัศมี — จากเส้นผ่านศูนย์กลางด้านใน (ID) ไปยังเส้นผ่านศูนย์กลางด้านนอก (OD) หรือจาก OD ไปยัง ID นี่เป็นวิธีการสร้างสนามแม่เหล็กที่พบได้บ่อยที่สุดสำหรับแม่เหล็กวงแหวนในการใช้งานมอเตอร์

ลักษณะเฉพาะ:

เส้นแรงแม่เหล็กปรากฏออกมาจากรูด้านใน ข้ามช่องว่างอากาศ และไปถึงพื้นผิวด้านนอก ซึ่งเข้ากันได้อย่างสมบูรณ์แบบกับโครงสร้างวงจรแม่เหล็กของมอเตอร์

การเหนี่ยวนำแม่เหล็กในแนวรัศมีช่วยให้การใช้พลังงานแม่เหล็กมีประสิทธิภาพสูงกว่าในแนวแกน 15-20% เนื่องจากทิศทางของสนามแม่เหล็กสอดคล้องกับเส้นทางการไหลของฟลักซ์ในช่องว่างอากาศ

ต้องใช้อุปกรณ์สร้างสนามแม่เหล็กแบบเฉพาะเจาะจงที่มีแกนแม่เหล็กด้านในสอดเข้าไปในรู และมีปลอกแม่เหล็กด้านนอกหุ้มรอบด้านนอก

ความยากและต้นทุนในการสร้างสนามแม่เหล็กสูงกว่าแบบแกน (ความซับซ้อนของอุปกรณ์ยึดมากกว่า 5–20 เท่า)

ตัวอย่างการใช้งาน:มอเตอร์ BLDC, มอเตอร์ PMSM, มอเตอร์เซอร์โว, เครื่องกำเนิดไฟฟ้า, ตัวเชื่อมต่อแม่เหล็ก ที่ Fullzen Technology การเหนี่ยวนำแม่เหล็กในแนวรัศมีคิดเป็นสัดส่วนมากกว่า 70% ของคำสั่งซื้อจากลูกค้ามอเตอร์

สำหรับข้อมูลจำเพาะและความจุโดยละเอียดของแม่เหล็กวงแหวนแบบแม่เหล็กรัศมี โปรดดูที่หน้า...แม่เหล็กวงแหวนแบบแม่เหล็กรัศมีสำหรับการใช้งานในมอเตอร์.

การเหนี่ยวนำแม่เหล็กหลายขั้ว (NS สลับกัน)

ขั้วเหนือ (N) และขั้วใต้ (S) สลับกันไปตามเส้นรอบวงของแม่เหล็กวงแหวน ทำให้เกิดคู่ขั้วหลายคู่ นี่เป็นตัวเลือกมาตรฐานสำหรับมอเตอร์และตัวเข้ารหัสที่มีความแม่นยำสูง

ลักษณะเฉพาะ:

เสาจะเรียงสลับกันไปตามเส้นรอบวง: NSNS... โดยมีจำนวนเสาตั้งแต่ 2 คู่ (4 เสา) จนถึง 36 คู่ (72 เสา)

จำนวนขั้วที่มากขึ้นจะส่งผลให้ความถี่สนามช่องว่างอากาศสูงขึ้น แรงบิดกระเพื่อมน้อยลง และความละเอียดของตัวเข้ารหัสสูงขึ้น

แต่ละจำนวนขั้วแม่เหล็กต้องใช้เครื่องมือสร้างสนามแม่เหล็กเฉพาะ — จำนวนขั้วแม่เหล็กที่มากขึ้นหมายถึงการออกแบบและการผลิตเครื่องมือที่ซับซ้อนมากขึ้น

สามารถนำไปใช้ได้ทั้งในรูปแบบการเหนี่ยวนำแม่เหล็กแบบหลายขั้วในแนวรัศมี (สลับกันระหว่างด้านในและด้านนอก) หรือการเหนี่ยวนำแม่เหล็กแบบหลายขั้วในแนวแกน (สลับกันระหว่างปลายและหน้าตัด)

ตัวอย่างการใช้งาน:โรเตอร์มอเตอร์ BLDC/PMSMตัวเข้ารหัสแม่เหล็ก มอเตอร์แรงบิด มอเตอร์ขับตรง ที่ Fullzen จำนวนขั้วแม่เหล็กวงแหวนหลายขั้วที่ใช้กันทั่วไปคือ 8/10/12/14/16/24/32/48/64/72 ขั้ว

การเปรียบเทียบรูปแบบการเหนี่ยวนำแม่เหล็ก: ตัวเลขประสิทธิภาพ

ตารางด้านล่างนี้รวบรวมพารามิเตอร์ประสิทธิภาพหลักที่วิศวกรจำเป็นต้องเปรียบเทียบเมื่อเลือกรูปแบบการเหนี่ยวนำแม่เหล็กสำหรับการใช้งานของตน

พารามิเตอร์	แกน	เส้นผ่านศูนย์กลาง	เรเดียล (ขั้วเดี่ยว)	ขั้วหลายขั้วแบบเรเดียล
ทิศทางภาคสนาม	ความหนา (ด้าน N → ด้าน S)	ภาคตัดขวาง	ID → OD	NS สลับรอบวง
การใช้พลังงานแม่เหล็ก	ค่าพื้นฐาน (100%)	ประมาณ 80-85%	สูงกว่าแกน 15–20%	เช่นเดียวกับแบบเรเดียล แต่มีการสูญเสียหลายขั้วเล็กน้อย
ความซับซ้อนของอุปกรณ์ติดตั้ง	ต่ำสุด (แผ่นขนาน)	ขนาดกลาง (เส้นผ่านศูนย์กลางของแผ่น)	สูง (แกนขั้ว ID-OD)	สูงสุด (แกนหลายขั้ว)
ระดับต้นทุนการติดตั้ง	$	$$	$$-$$$	$$$-$$$$
ผลผลิต	>98%	>95%	>93%	>90% (ลดลงเมื่อมีเสามากขึ้น)
จำนวนเสาโดยทั่วไป	1 คู่ (2 ขั้ว)	1 คู่ (2 ขั้ว)	1 คู่ (2 ขั้ว)	4–36 คู่ (8–72 ขั้ว)
ระยะเวลานำส่ง (รวมการติดตั้ง)	มาตรฐาน	+3-5 วัน	+5-7 วัน	7-14 วัน
ความเหมาะสมของมอเตอร์	ต่ำ	ระดับต่ำ (ไม่เหมาะสำหรับแหวน)	สูง	สูงสุด
ความเหมาะสมของตัวเข้ารหัส	ไม่เหมาะสม	ไม่เหมาะสม	ความละเอียดต่ำ	ความละเอียดสูง

 

ข้อมูลเหล่านี้เผยให้เห็นข้อเท็จจริงสำคัญประการหนึ่ง: แม้ว่าการเหนี่ยวนำแม่เหล็กแบบรัศมี (รวมถึงแบบหลายขั้ว) จะมีต้นทุนอุปกรณ์ที่สูงกว่าและระยะเวลารอคอยที่ยาวนานกว่า แต่การใช้พลังงานแม่เหล็กและความเข้ากันได้กับมอเตอร์นั้นเหนือกว่าการเหนี่ยวนำแม่เหล็กแบบแกนอย่างมาก นี่คือเหตุผลที่ลูกค้ามอเตอร์ของ Fullzen กว่า 70% เลือกใช้การเหนี่ยวนำแม่เหล็กแบบรัศมีหรือแบบหลายขั้ว

[หมายเหตุ] ระดับราคาโคมไฟเป็นเพียงค่าอ้างอิง ราคาจริงขึ้นอยู่กับเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกของวงแหวน ความหนาของผนัง และจำนวนขั้ว โคมไฟแบบหลายขั้ว 8 ขั้วสำหรับวงแหวนขนาด 30 มม. มีราคาประมาณ 800–1,200 ดอลลาร์สหรัฐ โคมไฟแบบ 24 ขั้วสำหรับวงแหวนขนาด 60 มม. มีราคาประมาณ 2,500–4,000 ดอลลาร์สหรัฐ

ประเภทมอเตอร์ → รูปแบบการเหนี่ยวนำแม่เหล็ก: เมทริกซ์การตัดสินใจ

ตารางนี้แสดงความสัมพันธ์ระหว่างสถาปัตยกรรมมอเตอร์ที่พบได้บ่อยที่สุดกับรูปแบบการจัดเรียงสนามแม่เหล็กที่เหมาะสมที่สุด โดยอิงจากข้อมูลการผลิตของเราจาก Fullzen Technology

นี่คือสิ่งที่คู่แข่งแทบไม่มีใครนำเสนอ — ตารางการตัดสินใจที่ตรงไปตรงมาซึ่งคุณสามารถปฏิบัติตามได้โดยตรง สถาปัตยกรรมมอเตอร์ที่แตกต่างกันมีความต้องการโหมดการสร้างสนามแม่เหล็กที่แตกต่างกันอย่างสิ้นเชิง การเลือกผิดไม่เพียงแต่จะลดประสิทธิภาพลงเท่านั้น แต่จะทำให้มอเตอร์ไม่ทำงานเลยด้วยซ้ำ

มอเตอร์ BLDC แบบ Inrunner

มอเตอร์ BLDC แบบ Inrunner:สเตเตอร์อยู่ด้านนอก โรเตอร์ (แม่เหล็ก) หมุนอยู่ด้านใน

โหมดการสร้างสนามแม่เหล็กที่แนะนำ:การเหนี่ยวนำแม่เหล็กแบบหลายขั้วในแนวรัศมี (ทิศทางจากด้านในสู่ด้านนอก สลับกันระหว่างเหนือ-ใต้)

จำนวนเสาโดยทั่วไป:8/10/12/14 ขั้ว (4–7 คู่ขั้ว)

เหตุผล:สนามแม่เหล็กแนวรัศมีพาดผ่านช่องว่างอากาศโดยตรง ประสานกับสนามแม่เหล็กหมุนที่เกิดจากขดลวดสเตเตอร์ จำนวนขั้วแม่เหล็กที่สูงขึ้นจะทำให้แรงบิดกระเพื่อมน้อยลง

ส่วนแบ่งการจัดส่ง Fullzen: ในกลุ่มลูกค้า BLDC แบบ Inrunner 95% เลือกใช้การเหนี่ยวนำแม่เหล็กแบบรัศมีหลายขั้ว

มอเตอร์ BLDC แบบเอาท์รันเนอร์

มอเตอร์ BLDC แบบ Outrunner:โรเตอร์ (แม่เหล็ก) หมุนอยู่ด้านนอก สเตเตอร์อยู่ด้านใน พบได้ทั่วไปในโดรนและแอปพลิเคชันขับเคลื่อนตรงความเร็วต่ำ

โหมดการสร้างสนามแม่เหล็กที่แนะนำ:การเหนี่ยวนำแม่เหล็กแบบหลายขั้วในแนวรัศมี (ทิศทางจากภายนอกสู่ภายใน สลับกันระหว่างเหนือ-ใต้ — ตรงข้ามกับตัวนำภายใน)

จำนวนเสาโดยทั่วไป:12/14/16/24 ขั้ว (6–12 คู่ขั้ว)

เหตุผล:แม่เหล็กของตัววิ่งนอกจะล้อมรอบตัวคงที่ โดยสนามแม่เหล็กในแนวรัศมีจะวิ่งจากด้านนอกไปยังด้านใน ซึ่งสอดคล้องกับเส้นทางฟลักซ์ของช่องว่างอากาศอีกครั้ง

หมายเหตุ: โดยทั่วไปแล้วจำนวนเสาสำหรับวิ่งเข้าด้านในจะมากกว่า 2-4 เสา เนื่องจากวิ่งออกด้านนอกมีเส้นผ่านศูนย์กลางใหญ่กว่าและสามารถปักเสาได้มากกว่า

มอเตอร์ PMSM และเซอร์โวมอเตอร์

โหมดการสร้างสนามแม่เหล็กที่แนะนำ:การสร้างสนามแม่เหล็กแบบรัศมีหลายขั้ว (อาร์เรย์ Halbach อาจใช้ในงานระดับสูง)

จำนวนเสาโดยทั่วไป:เสา 8/10/12 ต้น

อาร์เรย์ฮาลบัค:การจัดเรียงสนามแม่เหล็กแบบพิเศษที่ช่วยเพิ่มสนามแม่เหล็กด้านหนึ่งในขณะที่หักล้างสนามแม่เหล็กอีกด้านหนึ่ง เหมาะสำหรับมอเตอร์เซอร์โวที่มีความต้องการแรงบิดสูงมาก

ความสามารถของ Fullzen:รองรับการจัดเรียงสนามแม่เหล็กแบบ Halbach โดยมีเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกขั้นต่ำ 25 มม. และสูงสุด 120 มม.

มอเตอร์สเต็ปเปอร์

โหมดการสร้างสนามแม่เหล็กที่แนะนำ:การทำให้เป็นแม่เหล็กแบบรัศมีหลายขั้ว

จำนวนเสาโดยทั่วไป:จำนวนฟัน 50 ซี่ (100 ขั้ว) เป็นขนาดมาตรฐานสำหรับการสร้างมอเตอร์สเต็ปเปอร์แบบไฮบริด

บันทึก:โครงสร้างโรเตอร์ของมอเตอร์สเต็ปเปอร์นั้นค่อนข้างพิเศษ โดยทั่วไปแล้วจะไม่ใช่แม่เหล็กวงแหวนธรรมดา แต่เป็นโครงสร้างแบบกรงเล็บที่มีฟัน อย่างไรก็ตาม มอเตอร์สเต็ปเปอร์แม่เหล็กถาวรระดับสูงบางรุ่นก็ใช้แม่เหล็กวงแหวนแบบหลายขั้ว

ตัวเข้ารหัสแม่เหล็กและเซ็นเซอร์ตำแหน่ง

โหมดการสร้างสนามแม่เหล็กที่แนะนำ:การเหนี่ยวนำแม่เหล็กแบบรัศมีหลายขั้ว (หรือวงแหวนหลายขั้ว NdFeB ที่ยึดติดกัน)

จำนวนเสาโดยทั่วไป:32/64/128/256 ขั้ว — จำนวนขั้วเป็นตัวกำหนดความละเอียดของตัวเข้ารหัสโดยตรง

การเลือกวัสดุ:โดยทั่วไป วงแหวนเข้ารหัสที่มีจำนวนขั้วสูงจะใช้ NdFeB ที่มีคุณสมบัติเป็นเนื้อเดียวกัน เนื่องจากวัสดุที่ยึดติดกันสามารถขึ้นรูปด้วยการฉีดขึ้นรูปได้ และสามารถทำให้เป็นแม่เหล็กได้อย่างอิสระโดยไม่มีข้อจำกัดเรื่องทิศทางการกด

พารามิเตอร์หลัก:ความแม่นยำเชิงมุมระหว่างขั้ว <0.5° ความบริสุทธิ์ของรูปคลื่นสนามแม่เหล็กแบบไซน์ >99%

[หมายเหตุ] ข้อกำหนดด้านความแม่นยำของวงแหวนเข้ารหัสสูงกว่าข้อกำหนดสำหรับแม่เหล็กมอเตอร์มาก ที่ Fullzen วงแหวนเข้ารหัสผลิตขึ้นบนสายการผลิตเฉพาะ โดยควบคุมความคลาดเคลื่อนของระยะห่างระหว่างขั้วให้อยู่ภายใน ±0.02 มม.

มอเตอร์แบบฟลักซ์แกน (การใช้งานใหม่ ๆ)

โหมดการสร้างสนามแม่เหล็กที่แนะนำ:การเหนี่ยวนำแม่เหล็กตามแกน หรือการเหนี่ยวนำแม่เหล็กตามแกนแบบหลายขั้ว

คำอธิบาย:มอเตอร์แบบฟลักซ์ตามแนวแกน (มอเตอร์แบบจาน) มีทิศทางวงจรแม่เหล็กที่แตกต่างจากมอเตอร์แบบฟลักซ์ตามแนวรัศมี กล่าวคือ สนามแม่เหล็กวิ่งตามแนวแกนผ่านช่องว่างอากาศ มอเตอร์เหล่านี้กำลังได้รับความนิยมอย่างรวดเร็วในยานยนต์พลังงานใหม่และหุ่นยนต์

สถานะปัจจุบัน:Fullzen ได้เริ่มจัดส่งตัวอย่างแม่เหล็กวงแหวนหลายขั้วแบบแกนหมุนให้กับลูกค้ามอเตอร์แบบแกนหมุน โดยมีช่วงเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอก 40–200 มม.

การเลือกจำนวนเสา: คุณต้องการเสาจำนวนเท่าใดกันแน่?

จำนวนขั้วแม่เหล็กส่งผลโดยตรงต่อความหนาแน่นของแรงบิด แรงบิดกระตุก และความละเอียดของตัวเข้ารหัส แต่ก็มีข้อจำกัดทางกายภาพที่ขึ้นอยู่กับเส้นผ่านศูนย์กลางของวงแหวนและความกว้างส่วนโค้งของขั้วแม่เหล็กขั้นต่ำ

จำนวนขั้วที่มากขึ้นในวงแหวนหลายขั้วไม่ได้หมายความว่าจะดีกว่าเสมอไป การเลือกจำนวนขั้วต้องพิจารณาปัจจัยสามประการ ได้แก่ ความหนาแน่นของแรงบิด แรงบิดกระตุก และข้อจำกัดทางกายภาพ

จำนวนขั้วเทียบกับความหนาแน่นของแรงบิด

ผลกระทบของการเพิ่มจำนวนขั้วแม่เหล็กต่อความหนาแน่นของแรงบิด:

จาก 4 ขั้ว → 8 ขั้ว: ความหนาแน่นของแรงบิดเพิ่มขึ้นประมาณ 12–18%

จาก 8 ขั้ว เป็น 16 ขั้ว: ความหนาแน่นของแรงบิดเพิ่มขึ้นประมาณ 8–12%

จาก 16 ขั้ว เป็น 24 ขั้ว: ความหนาแน่นของแรงบิดเพิ่มขึ้นประมาณ 5–8%

เมื่อจำนวนเสาไฟฟ้าเกิน 24 ต้น: การพัฒนาจะเริ่มทรงตัว ผลตอบแทนจะลดลงเรื่อยๆ

รูปแบบนั้นชัดเจน: ประโยชน์สูงสุดมาจากการอัพเกรดจากจำนวนเสาน้อยไปเป็นจำนวนเสามาก เสา 8 ต้นดีกว่าเสา 4 ต้นอย่างเห็นได้ชัด แต่เสา 24 ต้นดีกว่าเสา 16 ต้นเพียงเล็กน้อยเท่านั้น

จำนวนขั้วเทียบกับแรงบิดการล็อก

แรงบิดกระตุก (Cogging torque) — แรงบิดที่ผันผวนขณะที่มอเตอร์ไม่มีกำลังส่ง — เป็นสาเหตุโดยตรงของการสั่นสะเทือนและเสียงดังที่ความเร็วต่ำ จำนวนขั้วแม่เหล็กที่มากขึ้นจะช่วยลดแรงบิดกระตุกได้:

4 เสา:แรงบิดสูงสุด เหมาะสำหรับงานที่ต้องการความเรียบลื่นต่ำ

8–12 เสา:แรงบิดกระตุกลดลงอย่างมาก ครอบคลุมการใช้งาน BLDC ส่วนใหญ่

เสา 16+ ต้น:แรงบิดกระตุกต่ำมาก เหมาะสำหรับเซอร์โวมอเตอร์ความแม่นยำสูงและระบบขับเคลื่อนตรงความเร็วต่ำ

ผลกระทบของจำนวนขั้วแม่เหล็กต่อแรงบิดกระตุกนั้นเด่นชัดกว่าผลกระทบต่อความหนาแน่นของแรงบิด ซึ่งเป็นเหตุผลว่าทำไมลูกค้าจำนวนมากจึงเลือกเพิ่มจำนวนขั้วแม่เหล็กเมื่อต้องการปรับปรุงความราบรื่นของมอเตอร์

ข้อจำกัดจำนวนขั้วสูงสุด

จำนวนขั้วไฟฟ้าไม่สามารถเพิ่มได้ตามอำเภอใจ เนื่องจากมีข้อจำกัดทางกายภาพสามประการ:

ความกว้างส่วนโค้งเสาขั้นต่ำ:แต่ละขั้วต้องมีความกว้างของส่วนโค้งอย่างน้อย 3 มิลลิเมตร (สำหรับ NdFeB แบบเผาผนึก) หากต่ำกว่าค่านี้ การทำให้เป็นแม่เหล็กจะไม่สม่ำเสมอและความแรงของสนามจะไม่คงที่

ข้อจำกัด OD:จำนวนขั้ว × ความกว้างส่วนโค้งของขั้ว ≤ π × เส้นผ่านศูนย์กลางภายนอก ตัวอย่างเช่น วงแหวนที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอก 30 มม. จะมีเส้นรอบวงภายนอกประมาณ 94 มม. ทำให้สามารถติดตั้งขั้วได้สูงสุดประมาณ 31 ขั้ว แต่เมื่อคำนึงถึงช่องว่างระหว่างขั้วแล้ว ขีดจำกัดในทางปฏิบัติจะอยู่ที่ 20–24 ขั้ว

ความแม่นยำของอุปกรณ์จับยึดแม่เหล็ก:จำนวนขั้วที่มากขึ้นต้องการความแม่นยำในการกำหนดตำแหน่งที่สูงขึ้นสำหรับแต่ละแกนขั้วในโคมไฟ เมื่อมีขั้วมากกว่า 24 ขั้ว ต้นทุนของโคมไฟก็จะเพิ่มขึ้นอย่างมาก

ที่ Fullzen Technology เราแนะนำให้ใช้ขั้วต่อ 8–16 ขั้วสำหรับเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอก (OD) ต่ำกว่า 30 มม., 12–24 ขั้วสำหรับ OD 30–60 มม. และ 16–32 ขั้วสำหรับ OD 60–100 มม. สำหรับการใช้งานที่เกิน 32 ขั้ว จำเป็นต้องมีการประเมินความเป็นไปได้เป็นรายกรณี

[หมายเหตุ] ขีดจำกัดจำนวนขั้วสูงสุดยังได้รับผลกระทบจากความหนาของผนังด้วย วงแหวนผนังบาง (ความหนาของผนัง <3 มม.) มีขีดจำกัดจำนวนขั้วต่ำกว่าเนื่องจากการรั่วไหลของฟลักซ์ระหว่างขั้วที่เพิ่มขึ้น สำหรับการคำนวณโดยละเอียด โปรดติดต่อทีมวิศวกรของเรา

กระบวนการสร้างสนามแม่เหล็ก: เกิดอะไรขึ้นเบื้องหลัง

ขั้นตอนการทำให้เกิดสนามแม่เหล็กเป็นขั้นตอนสุดท้ายและไม่สามารถย้อนกลับได้ในกระบวนการผลิตแม่เหล็กวงแหวน — นี่คือสิ่งที่เกิดขึ้นในโรงงานของเราและผลกระทบต่อระยะเวลาและต้นทุนของคุณ

การออกแบบและต้นทุนของอุปกรณ์แม่เหล็ก

อุปกรณ์จับยึดสำหรับสร้างสนามแม่เหล็กเป็นส่วนประกอบที่สำคัญที่สุดในกระบวนการสร้างสนามแม่เหล็ก วิธีการสร้างสนามแม่เหล็กที่แตกต่างกันจะใช้โครงสร้างของอุปกรณ์จับยึดที่แตกต่างกัน:

อุปกรณ์ยึดแม่เหล็กตามแนวแกน:แผ่นทองแดงสองแผ่นวางขนานกัน — โครงสร้างที่ง่ายที่สุด ต้นทุนต่ำที่สุด (100–300 ดอลลาร์) ใช้งานได้หลากหลาย สามารถใช้ร่วมกันได้กับอุปกรณ์หลายระดับที่มีขนาดเดียวกัน

อุปกรณ์สร้างสนามแม่เหล็กแบบรัศมี:โครงสร้างแบบแกนกลาง + ปลอกหุ้มแกนกลางด้านนอก ต้องการความแม่นยำสูงในเรื่องความสมมาตร (<0.05 มม.) ราคา: 600–2,000 ดอลลาร์สหรัฐ (ขึ้นอยู่กับขนาด)

อุปกรณ์สร้างสนามแม่เหล็กแบบหลายขั้ว:แต่ละเสาจะเชื่อมต่อกับแกนเสาอิสระ ยิ่งมีเสามากเท่าไหร่ ความซับซ้อนก็ยิ่งมากขึ้นเท่านั้น โคมไฟ 8 เสา: 800–1,200 ดอลลาร์; 24 เสา: 2,500–4,000 ดอลลาร์; 48 เสาขึ้นไป: 5,000–8,000 ดอลลาร์ขึ้นไป

อุปกรณ์ติดตั้งเป็นการลงทุนครั้งเดียว — หากคำสั่งซื้อของคุณต้องการการผลิตจำนวนขั้วเท่าเดิมอย่างต่อเนื่อง ต้นทุนของอุปกรณ์ติดตั้งจะลดลงเหลือต้นทุนต่อชิ้นที่ต่ำมาก ในขั้นตอนนำร่อง เราขอแนะนำให้เริ่มต้นด้วยจำนวนขั้วที่ต่ำกว่าเพื่อตรวจสอบความถูกต้องของการออกแบบวงจรแม่เหล็ก

พารามิเตอร์การสร้างสนามแม่เหล็กแบบพัลส์

การสร้างสนามแม่เหล็กคือกระบวนการใช้สนามแม่เหล็กแรงสูงในทันทีเพื่อพลิกโดเมนแม่เหล็กทั้งหมดไปยังทิศทางเป้าหมาย พารามิเตอร์สำคัญ:

ความแรงของสนาม:ต้องมีค่าความต้านทานการแม่เหล็ก (Hcj) สูงกว่าค่าความต้านทานการแม่เหล็กโดยธรรมชาติของวัสดุ เพื่อให้เกิดการแม่เหล็กเต็มที่ N42 ต้องการค่า >955 kA/m; 42SH ต้องการค่า >1,710 kA/m

ความกว้างของพัลส์:โดยทั่วไปจะอยู่ที่ 0.5–5 มิลลิวินาที ขึ้นอยู่กับปริมาตรและวัสดุของแม่เหล็ก

เกณฑ์ความอิ่มตัว:วัดค่าฟลักซ์หลังจากทำการเหนี่ยวนำแม่เหล็ก หากค่าเบี่ยงเบนจากค่ามาตรฐานเกิน 3% แสดงว่าการเหนี่ยวนำแม่เหล็กไม่เพียงพอ และจำเป็นต้องเพิ่มพลังงานพัลส์

ที่ห้องปฏิบัติการสร้างสนามแม่เหล็กของ Fullzen Technology เราใช้เครื่องสร้างสนามแม่เหล็กแบบพัลส์ขนาด 5,000 V / 1,000,000 μF ซึ่งสามารถตอบสนองความต้องการด้านการสร้างสนามแม่เหล็กตั้งแต่ระดับ N35 ถึง 50EH และตั้งแต่ 2 ถึง 72 ขั้ว

ความแตกต่างในการทำให้เป็นแม่เหล็กของวงแหวนที่ผลิตด้วยกรรมวิธีเผาผนึก การเชื่อมติด และการฉีดขึ้นรูป

กระบวนการสร้างสนามแม่เหล็กมีความแตกต่างกันอย่างมากในวัสดุทั้งสามประเภท:

NdFeB แบบเผาผนึก (แอนไอโซโทรปิก): ต้องใช้สนามแม่เหล็กแบบพัลส์ที่แรงมาก (>3 T) เพื่อให้เกิดการเหนี่ยวนำแม่เหล็กอย่างสมบูรณ์ ทิศทางการวางแนวจะถูกกำหนดในระหว่างการอัดขึ้นรูป ทิศทางการเหนี่ยวนำแม่เหล็กต้องสอดคล้องกับทิศทางการวางแนว และจะไม่สามารถย้อนกลับได้หลังจากเหนี่ยวนำแม่เหล็กแล้ว

NdFeB แบบยึดติด (ไอโซโทรปิก): ไม่มีทิศทางการวางตัวที่เฉพาะเจาะจง สามารถทำให้เป็นแม่เหล็กได้ในทุกทิศทาง ต้องการความแรงของสนามแม่เหล็กต่ำ (>1.5 T) การทำให้เป็นแม่เหล็กหลายขั้วสามารถสร้างลวดลายที่ซับซ้อนได้ง่าย แต่ค่าผลคูณพลังงานสูงสุดจะต่ำกว่าแบบเผาผนึก 30–40%

แม่เหล็ก NdFeB ขึ้นรูปด้วยการฉีด (ไอโซโทรปิก): มีประสิทธิภาพทางแม่เหล็กต่ำที่สุด (BHmax ≈5–10 MGOe) แต่สามารถขึ้นรูปด้วยการฉีดเป็นรูปทรงที่ซับซ้อนและทำให้เกิดสนามแม่เหล็กได้ในภายหลัง เหมาะสำหรับรูปทรงที่ไม่สม่ำเสมอและวงแหวนหลายขั้วที่บางมาก

การเลือกใช้วัสดุใดสำหรับวงแหวนแม่เหล็กนั้นขึ้นอยู่กับลำดับความสำคัญของงานของคุณระหว่างประสิทธิภาพทางแม่เหล็กกับความซับซ้อนของรูปแบบการเหนี่ยวนำแม่เหล็ก หากต้องการประสิทธิภาพสูง ควรเลือกแบบเผาผนึก (sintered) หากต้องการรูปแบบที่ซับซ้อน ควรเลือกแบบยึดติด (bonded)

การตรวจสอบคุณภาพหลังการทำให้เกิดสนามแม่เหล็ก

แหวนแม่เหล็กทุกวงต้องผ่านการตรวจสอบก่อนจัดส่ง — นี่คือวิธีการตรวจสอบมาตรฐาน 3 วิธีที่เราใช้ที่ Fullzen Technology และแต่ละวิธีตรวจสอบอะไรบ้าง

การวัดด้วยขดลวดเฮล์มโฮลทซ์ (ฟลักซ์รวม)

ขดลวดเฮล์มโฮลทซ์ใช้วัดฟลักซ์แม่เหล็กทั้งหมดของแม่เหล็ก ซึ่งเป็นวิธีการพื้นฐานที่สุดในการตรวจสอบการทำให้เป็นแม่เหล็กอย่างสมบูรณ์

หลักการ:วางแม่เหล็กไว้ภายในขดลวดเฮล์มโฮลทซ์ วัดแรงดันไฟฟ้าเหนี่ยวนำ และคำนวณฟลักซ์รวม

วัตถุประสงค์:ตรวจสอบว่าสนามแม่เหล็กถึงจุดอิ่มตัวแล้ว และค่าฟลักซ์อยู่ในช่วงที่ยอมรับได้ (โดยทั่วไปคือ ±5%)

ข้อจำกัด:สามารถวัดได้เฉพาะฟลักซ์รวมเท่านั้น ไม่สามารถระบุได้ว่าการกระจายตัวของสนามเป็นแบบสม่ำเสมอหรือไม่ หรือว่ามีสมมาตรระหว่างขั้วหรือไม่

แม่เหล็ก Fullzen ทุกชิ้นต้องผ่านการทดสอบขดลวด Helmholtz ก่อนจัดส่ง ซึ่งเป็นขั้นตอนแรกในกระบวนการควบคุมคุณภาพมาตรฐานของเรา

การสแกนด้วยหัววัดฮอลล์ (การกระจายสนาม)

การสแกนด้วยหัววัดฮอลล์จะวัดการกระจายตัวของสนามแม่เหล็กทั่วพื้นผิวแม่เหล็ก ซึ่งมีความสำคัญอย่างยิ่งสำหรับวงแหวนแม่เหล็กหลายขั้ว

หลักการ:หัววัดฮอลล์จะหมุนและสแกนไปตามพื้นผิวแม่เหล็ก บันทึกความแรงของสนามแม่เหล็ก ณ ตำแหน่งเชิงมุมแต่ละตำแหน่ง

วัตถุประสงค์:ตรวจสอบความสมมาตรระหว่างขั้ว รูปแบบคลื่นสนาม (ความบริสุทธิ์ของคลื่นไซน์/คลื่นสี่เหลี่ยม) และความสอดคล้องของระยะห่างระหว่างขั้วในวงแหวนหลายขั้ว

ตัวชี้วัดหลัก:ความคลาดเคลื่อนของสนามแม่เหล็กระหว่างขั้วที่อยู่ติดกันไม่ควรเกิน ±3% ส่วนวงแหวนเข้ารหัสต้องไม่เกิน ±1%

โดยทั่วไป ลูกค้าที่ซื้อตัวเข้ารหัส (Encoder) มักต้องการรายงานการสแกนด้วยหัววัดฮอลล์ (Hall probe scan reports) ที่ Fullzen นี่เป็นหนึ่งในรายการควบคุมคุณภาพมาตรฐานสำหรับวงแหวนตัวเข้ารหัส (encoder rings)

วิธีตรวจสอบด้วยผงเหล็ก (ตรวจสอบด้วยสายตาอย่างรวดเร็ว)

วิธีการใช้ผงเหล็กเป็นวิธีการตรวจสอบเชิงคุณภาพที่เข้าใจง่ายที่สุด กล่าวคือ ผงเหล็กที่โรยลงบนพื้นผิวแม่เหล็กจะเรียงตัวไปตามแนวเส้นแรงแม่เหล็ก ทำให้เห็นการกระจายตัวของสนามแม่เหล็กได้อย่างชัดเจน

วัตถุประสงค์:ตรวจสอบอย่างรวดเร็วว่าทิศทางการแม่เหล็กถูกต้อง จำนวนขั้วถูกต้อง และไม่มีข้อบกพร่องในการแม่เหล็กที่เห็นได้ชัด

ข้อจำกัด:เป็นข้อมูลเชิงคุณภาพเท่านั้น ไม่ได้ให้ค่าตัวเลข ความแม่นยำต่ำกว่าการสแกนด้วยหัววัดฮอลล์มาก

วิธีการใช้ผงเหล็กมักใช้สำหรับการตรวจสอบชิ้นงานตัวอย่างแรกและการคัดแยกอย่างรวดเร็วในสายการผลิต ซึ่งไม่เหมาะสำหรับการควบคุมคุณภาพก่อนส่งออก แต่เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการตรวจสอบชิ้นงานขาเข้าและการยืนยันหลังการทำให้เป็นแม่เหล็กอย่างรวดเร็ว

คำถามที่พบบ่อย

ถาม: สามารถทำให้แม่เหล็กวงแหวนมีทิศทางการเหนี่ยวนำแม่เหล็กใหม่ได้หรือไม่ หลังจากที่ได้ทำการเหนี่ยวนำแม่เหล็กครั้งแรกไปแล้ว?

A: ไม่ได้ครับ สำหรับแม่เหล็กวงแหวน NdFeB แบบเผาผนึก ทิศทางของสนามแม่เหล็กจะถูกกำหนดในขั้นตอนการอัดขึ้นรูป เมื่อทำการทำให้เป็นแม่เหล็กแล้ว การทำให้เกิดสนามแม่เหล็กใหม่ในทิศทางอื่นจะไม่สามารถทำได้ เพราะโดเมนแม่เหล็กได้เรียงตัวกันไปแล้ว หากคุณต้องการเปลี่ยนทิศทางของสนามแม่เหล็ก คุณต้องสั่งซื้อแม่เหล็กใหม่ที่มีทิศทางที่ถูกต้องตามที่ระบุไว้ก่อนการอัดขึ้นรูป ที่ Fullzen Technology เราจะตรวจสอบทิศทางของสนามแม่เหล็กในขั้นตอนการตรวจสอบแบบร่างเพื่อหลีกเลี่ยงปัญหานี้ครับ

ถาม: แม่เหล็กวงแหวนขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอก 30 มม. สามารถรองรับขั้วได้กี่ขั้ว?

A: โดยทั่วไปแล้ว แม่เหล็กวงแหวนขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอก 30 มม. สามารถรองรับขั้วแม่เหล็กได้สูงสุด 16-20 ขั้ว ขึ้นอยู่กับความหนาของผนังและความกว้างของส่วนโค้งขั้วแม่เหล็กขั้นต่ำ หากส่วนโค้งขั้วแม่เหล็กขั้นต่ำอยู่ที่ 3 มม. เส้นรอบวงภายนอกจะรองรับขั้วแม่เหล็กได้สูงสุดประมาณ 31 ขั้ว แต่ข้อจำกัดในทางปฏิบัติ เช่น ความแม่นยำของอุปกรณ์จับยึดแม่เหล็ก ความหนาของผนัง และการรั่วไหลของฟลักซ์ระหว่างขั้ว ทำให้การออกแบบส่วนใหญ่จำกัดอยู่ที่ 16-20 ขั้ว เราขอแนะนำให้คุณตรวจสอบจำนวนขั้วแม่เหล็กกับทีมวิศวกรของเราก่อนสั่งซื้ออุปกรณ์

ถาม: เหตุใดการเหนี่ยวนำแม่เหล็กแบบรัศมีจึงมีราคาแพงกว่าแบบแกน?

A: การสร้างสนามแม่เหล็กแบบรัศมีต้องใช้อุปกรณ์จับยึดแบบพิเศษที่สร้างสนามแม่เหล็กแรงสูงจากด้านในสู่ด้านนอก ซึ่งมีความซับซ้อนในการออกแบบและผลิตมากกว่าอุปกรณ์จับยึดแบบแผ่นตามแนวแกน อุปกรณ์จับยึดแบบรัศมีมักมีราคาแพงกว่าอุปกรณ์จับยึดแบบตามแนวแกนถึง 5-20 เท่า (600-6,000 ดอลลาร์ขึ้นไป ขึ้นอยู่กับขนาดวงแหวนและจำนวนขั้ว) นอกจากนี้ การสร้างสนามแม่เหล็กแบบรัศมียังมีอัตราผลผลิตต่ำกว่า (โดยทั่วไป 90-95% เทียบกับ 98% ขึ้นไปสำหรับแบบตามแนวแกน) เนื่องจากความต้องการความแรงของสนามแม่เหล็กและความแม่นยำในการจัดตำแหน่งที่สูงกว่า

ถาม: รูปแบบการจัดเรียงสนามแม่เหล็กแบบใดเหมาะสมที่สุดสำหรับมอเตอร์ BLDC?

A: สำหรับมอเตอร์ BLDC ส่วนใหญ่ การจัดเรียงสนามแม่เหล็กแบบรัศมีหลายขั้วเป็นตัวเลือกมาตรฐาน มอเตอร์ BLDC แบบอินรันเนอร์มักใช้ 8–14 ขั้ว ในขณะที่มอเตอร์แบบเอาท์รันเนอร์ใช้ 12–24 ขั้ว ทิศทางสนามแม่เหล็กแบบรัศมี (จากด้านในไปด้านนอก) จะสอดคล้องกับเส้นทางการไหลของฟลักซ์ในช่องว่างอากาศ ทำให้ใช้ประโยชน์ได้สูงกว่าการจัดเรียงสนามแม่เหล็กแบบแกน 15–20% ที่ Fullzen Technology ลูกค้าสั่งซื้อมอเตอร์ของเรามากกว่า 70% ระบุการจัดเรียงสนามแม่เหล็กแบบรัศมีหลายขั้ว

ถาม: อุณหภูมิใช้งานสูงสุดสำหรับแม่เหล็กวงแหวนหลายขั้วคือเท่าไร?

A: แม่เหล็กวงแหวนแบบหลายขั้วมีขีดจำกัดอุณหภูมิเดียวกันกับแม่เหล็กวงแหวนมาตรฐาน โดยเกรด N35–N45 สามารถใช้งานได้ถึง 80°C ในขณะที่เกรด SH ทนได้ถึง 150°C และเกรด UH ทนได้ถึง 180°C อย่างไรก็ตาม แม่เหล็กวงแหวนแบบหลายขั้วมีความเสี่ยงต่อการเสื่อมสภาพของสนามแม่เหล็กสูงกว่าที่อุณหภูมิสูงขึ้น เนื่องจากส่วนขั้วที่บางกว่ามีความต้านทานต่อการเสื่อมสภาพของสนามแม่เหล็กเองต่ำกว่า สำหรับการใช้งานในมอเตอร์ที่อุณหภูมิสูงกว่า 120°C เราขอแนะนำให้ใช้เกรด 38SH หรือ 40UH แทนเกรด N42 มาตรฐาน