แม่เหล็กวงแหวนสำหรับมอเตอร์: คู่มือการใช้งานสำหรับมอเตอร์ BLDC, สเต็ปเปอร์ และเซอร์โว

คำตอบโดยย่อ:สำหรับมอเตอร์ BLDC ให้ใช้แม่เหล็กวงแหวนแบบหลายขั้วที่มี 8-24 ขั้ว ในเกรด N42SH หรือ N45SH; สำหรับมอเตอร์สเต็ปเปอร์ ให้ใช้แม่เหล็กวงแหวน NdFeB แบบยึดติดที่มี 50 ขั้วขึ้นไป หรือ N35SH แบบเผาผนึกสำหรับการออกแบบแบบไฮบริด; สำหรับมอเตอร์เซอร์โว ให้ใช้แม่เหล็กวงแหวนแบบเผาผนึกที่มีความสม่ำเสมอสูง (ค่าเบี่ยงเบนของฟลักซ์ต่ำกว่า ±2%) ในเกรด N45SH หรือ N48SH การใช้งานมอเตอร์ทั้งหมดที่อุณหภูมิสูงกว่า 100°C ต้องใช้เกรด SH หรือ UH แรงบิดกระเพื่อมของแม่เหล็กวงแหวนอยู่ที่ 2-5% เทียบกับ 8-15% สำหรับชุดประกอบแบบโค้งแบ่งส่วน

อ้างอิงจากเทคโนโลยีฟูลเซ็นจากประสบการณ์การผลิตแม่เหล็กวงแหวนมอเตอร์จริง 50,000 ชิ้นต่อเดือน ทำให้ได้ข้อสรุปในการเลือกใช้ที่นำไปปฏิบัติได้จริงโดยตรงตามประเภทของมอเตอร์ ดังนี้:

จุดสำคัญในการเลือกแม่เหล็กวงแหวนสำหรับมอเตอร์ BLDC/สเต็ปเปอร์/เซอร์โว (จำนวนขั้ว/เกรด/การเคลือบ/ขนาดทั่วไป)

ตารางตัดสินใจเลือก: ตารางสรุปโดยย่อที่แสดงให้เห็นว่าควรใช้การกำหนดค่าใดสำหรับมอเตอร์แต่ละประเภท

มาตรฐานการจัดซื้อจัดจ้างพิเศษสำหรับแม่เหล็กมอเตอร์ของรถยนต์พลังงานใหม่

ลักษณะความเสียหายของแม่เหล็กวงแหวนในมอเตอร์และการป้องกัน

การเปรียบเทียบข้อมูลประสิทธิภาพ: วงแหวนเทียบกับส่วนโค้งแบบแบ่งส่วน

เหตุใดแม่เหล็กวงแหวนจึงเป็นตัวเลือกมาตรฐานสำหรับการออกแบบมอเตอร์สมัยใหม่

แม่เหล็กวงแหวนได้เข้ามาแทนที่ชุดประกอบส่วนโค้งแบบแบ่งส่วนในโรเตอร์มอเตอร์อย่างต่อเนื่อง เนื่องจากมีแรงบิดกระเพื่อมน้อยกว่า มีความแข็งแรงทางกลที่ดีกว่า และประกอบง่ายขึ้นซึ่งช่วยลดต้นทุนโดยรวมของโรเตอร์

ในการเลือกใช้แม่เหล็กสำหรับโรเตอร์มอเตอร์ อุตสาหกรรมกำลังเปลี่ยนจากแม่เหล็กโค้งแบบแบ่งส่วนแบบดั้งเดิมไปเป็นแม่เหล็กวงแหวนแบบชิ้นเดียว การเปลี่ยนแปลงนี้ไม่ใช่เรื่องบังเอิญ แต่เป็นผลมาจากการปรับปรุงประสิทธิภาพ ความน่าเชื่อถือ และต้นทุนไปพร้อมๆ กัน

วงแหวนเทียบกับส่วนโค้งแบบแบ่งส่วน: ช่องว่างด้านประสิทธิภาพ

ข้อดีหลักของแม่เหล็กวงแหวนเมื่อเทียบกับชุดแม่เหล็กโค้งแบบแบ่งส่วน:

·แรงบิดกระเพื่อม: แม่เหล็กแบบวงแหวนหลายขั้ว 2-5% เทียบกับแม่เหล็กแบบโค้งแบ่งส่วน 8-15% — แรงบิดกระเพื่อมที่ต่ำกว่าหมายถึงการทำงานที่ราบรื่นกว่า เสียงรบกวนต่ำกว่า และความแม่นยำในการควบคุมตำแหน่งที่ดีกว่า

·ความแข็งแรงเชิงกล: แม่เหล็กวงแหวนแบบขึ้นรูปชิ้นเดียวไม่มีข้อต่อและไม่มีความเสี่ยงที่จะหลุดออกระหว่างการหมุนด้วยความเร็วสูง ส่วนแม่เหล็กโค้งแบบแบ่งส่วนต้องใช้การยึดติดด้วยกาวหรือการยึดทางกล ซึ่งมีความเสี่ยงที่จะเกิดความเสียหายเมื่อความเร็วรอบสูงกว่า 20,000 รอบต่อนาที

·การประกอบที่ง่ายขึ้น: แม่เหล็กวงแหวนถูกกดเข้าไปในโรเตอร์ในขั้นตอนเดียว ในขณะที่ส่วนโค้งแบบแบ่งส่วนต้องใช้การจัดเรียง การเชื่อมต่อ และการตรวจสอบทีละชิ้น ซึ่งช่วยลดแรงงานในการประกอบลงได้ 50-70%

·ประสิทธิภาพของวงจรแม่เหล็ก: แม่เหล็กวงแหวนมีฟลักซ์รั่วไหลน้อยกว่า 15% ในขณะที่ส่วนโค้งแบบแบ่งส่วนมีฟลักซ์รั่วไหล 25-30% ที่ข้อต่อ — ด้วยวัสดุชนิดเดียวกัน แม่เหล็กวงแหวนให้ฟลักซ์ที่มีประสิทธิภาพสูงกว่า

มีเกณฑ์ต้นทุนที่สำคัญอยู่: หากผลิตต่ำกว่า 500 ชิ้นต่อเดือน เส้นโค้งแบบแบ่งส่วนอาจมีความยืดหยุ่นมากกว่า (ไม่จำเป็นต้องใช้ตัวยึดแม่เหล็กหลายขั้ว) แต่หากผลิตมากกว่า 500 ชิ้นต่อเดือน ข้อได้เปรียบด้านประสิทธิภาพในการประกอบของแม่เหล็กวงแหวนจะชดเชยค่าเสื่อมราคาของตัวยึด ทำให้ต้นทุนรวมลดลง

· สำหรับข้อมูลจำเพาะทั้งหมดของแม่เหล็กวงแหวน โปรดดูที่นี่แม่เหล็กวงแหวนนีโอไดเมียม มีจำหน่ายในรูปแบบมาตรฐานและแบบเฉพาะสำหรับมอเตอร์แต่ละประเภท

 

คู่มือการเลือกแม่เหล็กวงแหวนสำหรับมอเตอร์ BLDC

มอเตอร์ BLDC เป็นส่วนที่ใช้แม่เหล็กวงแหวนมากที่สุด และพารามิเตอร์ในการเลือกก็แตกต่างกันอย่างมากระหว่างสถาปัตยกรรมแบบอินรันเนอร์และเอาท์รันเนอร์

มอเตอร์ BLDC (มอเตอร์กระแสตรงไร้แปรงถ่าน) เป็นการใช้งานแม่เหล็กวงแหวนที่ใหญ่ที่สุด ในการจัดส่งสินค้ารายเดือนของ Fullzen Technology แม่เหล็กสำหรับมอเตอร์ BLDC คิดเป็นสัดส่วนมากกว่า 60% อย่างไรก็ตาม หลักเกณฑ์ในการเลือกใช้แม่เหล็กแบบอินรันเนอร์และเอาท์รันเนอร์นั้นแตกต่างกันอย่างสิ้นเชิง

มอเตอร์ BLDC แบบ Inrunner

มอเตอร์ BLDC แบบ Inrunner: สเตเตอร์อยู่ด้านนอก โรเตอร์ (แม่เหล็ก) หมุนอยู่ด้านใน พบได้ทั่วไปในพัดลม ปั๊ม เครื่องมือไฟฟ้า และอุปกรณ์ระบบอัตโนมัติทางอุตสาหกรรม

·รูปแบบการเหนี่ยวนำแม่เหล็กที่แนะนำ: แบบรัศมีหลายขั้ว (ทิศทางจากด้านในสู่ด้านนอก)

·จำนวนเสาที่แนะนำ: 8/10/12/14 เสา (4-7 คู่)

·เกรดที่แนะนำ: N42SH (อุณหภูมิใช้งาน <150°C) หรือ N45SH (เมื่อต้องการแรงบิดที่สูงขึ้น)

·สารเคลือบที่แนะนำ: นิกเกิล-ทองแดง-นิกเกิล (ป้องกันสนิมมาตรฐาน) หรือสารเคลือบอีพ็อกซี่ (สภาพแวดล้อมชื้น/มีสารเคมี)

·ขนาดทั่วไป: เส้นผ่านศูนย์กลางภายนอก 15-60 มม. ความหนาของผนัง 3-8 มม.

ทำไมต้องเลือกเกรด SH? ในมอเตอร์ BLDC แบบอินรันเนอร์ ในสภาวะที่มอเตอร์หยุดทำงานหรือโอเวอร์โหลด อุณหภูมิของโรเตอร์อาจพุ่งสูงถึง 120-150°C ได้ทันที การใช้เกรด N42 มาตรฐาน (สูงสุด 80°C) จะทำให้เกิดการเสื่อมสภาพของสนามแม่เหล็กอย่างถาวรที่อุณหภูมิเหล่านี้ ความสามารถในการทนอุณหภูมิ 150°C ของเกรด SH จึงให้ความปลอดภัยที่เพียงพอ

ที่ Fullzen รูปแบบมอเตอร์ BLDC แบบ Inrunner ที่ลูกค้าสั่งซื้อบ่อยที่สุดคือแบบแม่เหล็กวงแหวน N42SH 12 ขั้ว ซึ่งครอบคลุมการใช้งานในพัดลมและปั๊มอุตสาหกรรมส่วนใหญ่

มอเตอร์ BLDC แบบเอาท์รันเนอร์

มอเตอร์ BLDC แบบ Outrunner: โรเตอร์ (แม่เหล็ก) หมุนอยู่ด้านนอก สเตเตอร์อยู่ด้านใน พบได้ทั่วไปในโดรน มอเตอร์ขับตรง และมอเตอร์ดุมล้อของรถยนต์ไฟฟ้า

• รูปแบบการเหนี่ยวนำแม่เหล็กที่แนะนำ: แบบรัศมีหลายขั้ว (ทิศทางจากเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกไปยังเส้นผ่านศูนย์กลางภายใน ตรงข้ามกับทิศทางของตัววิ่งภายใน)

• จำนวนขั้วมอเตอร์ที่แนะนำ: 12/14/16/24 ขั้ว (6-12 คู่ขั้ว) — มอเตอร์แบบเอาท์รันเนอร์มีเส้นผ่านศูนย์กลางใหญ่กว่าและสามารถรองรับขั้วมอเตอร์ได้มากกว่า

• เกรดที่แนะนำ: N42SH หรือ 42UH (มอเตอร์ดุมล้อทำงานที่อุณหภูมิสูงกว่า)

• แนะนำให้ใช้สารเคลือบอีพ็อกซีหรือพารีลีน (สำหรับใช้งานกลางแจ้ง/สภาพแวดล้อมชื้น)

• ขนาดโดยทั่วไป: เส้นผ่านศูนย์กลางภายนอก 40-120 มม. ความหนาของผนัง 3-10 มม.

• สำหรับแม่เหล็กประสิทธิภาพสูงสำหรับการใช้งานที่ต้องการกำลังสูง โปรดดูที่...แม่เหล็กวงแหวนประสิทธิภาพสูง N52 สำหรับการใช้งานในมอเตอร์ที่ต้องการประสิทธิภาพสูง

 

การใช้งานโดรนและรอบหมุนสูง

มอเตอร์โดรนมีข้อกำหนดพิเศษสำหรับแม่เหล็กวงแหวน:

·จำนวนขั้ว: โดยทั่วไป 4-8 ขั้ว (โดยให้ความสำคัญกับความเร็วในการหมุนสูงมากกว่าความหนาแน่นของแรงบิดสูง)

·การควบคุมน้ำหนัก: เลือกใช้แม่เหล็กวงแหวนที่มีผนังบางกว่า เพื่อลดแรงเฉื่อยของโรเตอร์ ในขณะที่ยังคงรักษาประสิทธิภาพของแม่เหล็กไว้ได้

·เกรด: N42 หรือ N45 ก็เพียงพอแล้ว (อุณหภูมิการทำงานของโดรนโดยทั่วไปต่ำกว่า 80°C) แต่ต้องควบคุมความสม่ำเสมออย่างเข้มงวด — ค่าเบี่ยงเบนของฟลักซ์ภายในล็อตเดียวกันต้องน้อยกว่า ±3%

·การเคลือบผิว: การเคลือบแบบ Ni-Cu-Ni ก็เพียงพอแล้ว โดยเพิ่มน้ำหนักเพียงเล็กน้อย

คำแนะนำเกี่ยวกับเกรดและการเคลือบผิวสำหรับ BLDC

·มอเตอร์ BLDC มาตรฐานสำหรับงานอุตสาหกรรม (พัดลม/ปั๊ม/เครื่องมือ): N42SH + Ni-Cu-Ni — อัตราส่วนต้นทุนต่อประสิทธิภาพดีที่สุด

·มอเตอร์ BLDC ความหนาแน่นกำลังสูง (รถยนต์ไฟฟ้า/หุ่นยนต์): N45SH หรือ 42UH + เคลือบอีพ็อกซี

·มอเตอร์ BLDC สำหรับสภาพแวดล้อมสุดขั้ว (อุณหภูมิสูง/การกัดกร่อน): 40UH + เคลือบพารีลีน

คู่มือการเลือกแม่เหล็กวงแหวนสำหรับมอเตอร์สเต็ปเปอร์

มอเตอร์สเต็ปเปอร์มีข้อกำหนดด้านสนามแม่เหล็กที่เป็นเอกลักษณ์ซึ่งแตกต่างจากมอเตอร์ BLDC โดยมอเตอร์สเต็ปเปอร์แบบไฮบริดมาตรฐานจะใช้โครงสร้างแบบกรงเล็บ 50 ขั้ว แต่การออกแบบที่มีความละเอียดสูงมักใช้แม่เหล็กวงแหวนแบบหลายขั้วมากขึ้น

การเลือกแม่เหล็กสำหรับมอเตอร์สเต็ปเปอร์นั้นซับซ้อนกว่ามอเตอร์ BLDC เนื่องจากมอเตอร์สเต็ปเปอร์มีโครงสร้างหลายประเภท ซึ่งแต่ละประเภทมีความต้องการแม่เหล็กที่แตกต่างกัน

มอเตอร์สเต็ปเปอร์ไฮบริด (มาตรฐาน 50 ขั้ว)

มอเตอร์สเต็ปเปอร์แบบไฮบริดเป็นมอเตอร์สเต็ปเปอร์ชนิดที่พบได้บ่อยที่สุด โดยใช้โรเตอร์แบบกรงเล็บ 50 ฟันในการกำหนดค่ามาตรฐาน

·โครงสร้างแม่เหล็ก: วิธีการแบบดั้งเดิมใช้แม่เหล็กทรงกระบอกที่มีสนามแม่เหล็กตามแนวแกน + โรเตอร์แบบกรงเล็บสองตัว ไม่ใช่แม่เหล็กวงแหวน

·ทางเลือกอื่นนอกเหนือจากแม่เหล็กวงแหวน: มอเตอร์สเต็ปเปอร์ไฮบริดความแม่นยำสูงบางรุ่นเริ่มใช้แม่เหล็กวงแหวนหลายขั้วเพื่อทดแทนโครงสร้างแบบกรงเล็บ ทำให้สามารถปรับมุมการหมุนได้ละเอียดขึ้น (0.9°/ขั้น หรือสูงกว่า)

·หากใช้แม่เหล็กวงแหวน: แนะนำให้ใช้แม่เหล็กนีโอไดเมียมเผาผนึก (NdFeB) ที่มีการเหนี่ยวนำแม่เหล็กแบบรัศมี 16-32 ขั้ว เกรด N35SH หรือ N42SH

มอเตอร์สเต็ปเปอร์แม่เหล็กถาวร

มอเตอร์สเต็ปเปอร์แบบแม่เหล็กถาวรมีโครงสร้างที่เรียบง่ายกว่า โดยตัวโรเตอร์เองเป็นวงแหวนแม่เหล็กหลายขั้ว

• ประเภทแม่เหล็กที่แนะนำ: แม่เหล็กวงแหวน NdFeB แบบยึดติดไอโซโทรปิก (สามารถขึ้นรูปด้วยการฉีดขึ้นรูปเป็นโครงสร้างหลายขั้วได้)

• จำนวนเสาที่แนะนำ: โดยทั่วไปคือ 24-48 เสา — เสาที่มากขึ้นหมายถึงมุมก้าวที่ละเอียดขึ้น

• เกรด: แม่เหล็ก NdFeB แบบยึดติดไอโซโทรปิกมีค่า BHmax ประมาณ 5-10 MGOe ประสิทธิภาพทางแม่เหล็กต่ำกว่าแบบเผาผนึก แต่เพียงพอสำหรับความต้องการของมอเตอร์สเต็ปเปอร์

• ข้อดี: แม่เหล็กแบบยึดติดสามารถขึ้นรูปด้วยการฉีดขึ้นรูปโดยตรงเป็นโครงสร้างหลายขั้ว ทำให้ไม่จำเป็นต้องใช้อุปกรณ์สร้างสนามแม่เหล็กหลายขั้ว — ต้นทุนต่ำกว่า

NdFeB แบบยึดติดเทียบกับแบบเผาผนึกสำหรับการใช้งานสเต็ปเปอร์

• เลือกใช้แม่เหล็ก NdFeB แบบยึดติดเมื่อ: ต้องการจำนวนขั้วแม่เหล็กสูงกว่า 24 ขั้ว, ความต้องการด้านประสิทธิภาพแม่เหล็กไม่สูงมากนัก, และคำนึงถึงต้นทุนเป็นหลัก — การใช้งานทั่วไป: ระบบสำนักงานอัตโนมัติ, เครื่องพิมพ์ 3 มิติ, มอเตอร์สเต็ปเปอร์สำหรับเครื่องจักรสิ่งทอ

• เลือกใช้ NdFeB แบบเผาผนึกเมื่อ: ต้องการแรงบิดสูง อุณหภูมิใช้งานสูง จำนวนขั้วไม่มาก (ต่ำกว่า 16 ขั้ว) — การใช้งานทั่วไป: มอเตอร์สเต็ปเปอร์ในระบบกำหนดตำแหน่งความแม่นยำสูงระดับอุตสาหกรรม

คู่มือการเลือกแม่เหล็กวงแหวนสำหรับเซอร์โวมอเตอร์

มอเตอร์เซอร์โวต้องการแม่เหล็กคุณภาพสูงสุดเมื่อเทียบกับมอเตอร์ประเภทอื่นๆ ความสม่ำเสมอของฟลักซ์ ความแม่นยำของตำแหน่งขั้ว และความน่าเชื่อถือของสารเคลือบ เป็นข้อกำหนดที่ขาดไม่ได้

มอเตอร์เซอร์โวมีข้อกำหนดเกี่ยวกับแม่เหล็กวงแหวนที่เข้มงวดที่สุดในบรรดามอเตอร์ทั้งสามประเภท เนื่องจากระบบเซอร์โวมุ่งเน้นการควบคุมตำแหน่งที่แม่นยำและการกระเพื่อมของแรงบิดให้น้อยที่สุด ความไม่สม่ำเสมอของแม่เหล็กจะส่งผลโดยตรงต่อกำลังเอาต์พุตของมอเตอร์

ข้อกำหนดความสม่ำเสมอของฟลักซ์ (< ±2%)

แม่เหล็กวงแหวนของมอเตอร์เซอร์โวต้องการการกระจายฟลักซ์ในช่องว่างอากาศที่สม่ำเสมอสูง โดยเฉพาะอย่างยิ่ง:

• ความคลาดเคลื่อนของความแรงสนามแม่เหล็กระหว่างขั้วที่อยู่ติดกันต้องไม่เกิน ±2% ซึ่งเข้มงวดกว่ามาตรฐาน ±5% ของ BLDC อย่างมาก

• ข้อกำหนดความสม่ำเสมอของระยะห่างระหว่างขั้วแม่เหล็ก < ±0.05 มม. — ระยะห่างระหว่างขั้วแม่เหล็กที่ไม่สม่ำเสมอจะทำให้เกิดแรงบิดกระเพื่อมและข้อผิดพลาดในการกำหนดตำแหน่ง

• ค่าความคลาดเคลื่อนของฟลักซ์ภายในชุดการผลิตเดียวกันถูกควบคุมไว้ที่ ±3%

ที่ Fullzen Technology คำสั่งซื้อเซอร์โวมอเตอร์ของลูกค้าจะถูกผลิตบนสายการผลิตเฉพาะ และแม่เหล็กทุกชิ้นจะถูกสแกนด้วยหัววัดฮอลล์ก่อนจัดส่งเพื่อตรวจสอบความสมมาตรระหว่างขั้ว แม่เหล็กใดที่ไม่ตรงตามข้อกำหนดความสม่ำเสมอ ±2% จะถูกปฏิเสธ

การออกแบบแรงบิดต่ำ

แรงบิดกระตุก (Cogging torque) เป็นศัตรูตัวฉกาจที่สุดของมอเตอร์เซอร์โว เพราะมันทำให้เกิดการสั่นไหวและข้อผิดพลาดในการกำหนดตำแหน่งที่ความเร็วต่ำ มาตรการด้านแม่เหล็กเพื่อลดแรงบิดกระตุกมีดังนี้:

• เพิ่มจำนวนขั้ว: วงแหวนหลายขั้วที่มี 16 ขั้วขึ้นไป ช่วยลดแรงบิดกระตุกได้อย่างมาก

• การออกแบบขั้วแม่เหล็กเอียง: แกนขั้วแม่เหล็กทำมุมเล็กน้อย (โดยทั่วไป 1-3 องศา) กับแกนแม่เหล็ก ช่วยลดแรงบิดกระตุกได้อย่างมีประสิทธิภาพ

• อาร์เรย์ฮาล์บัค: การจัดเรียงสนามแม่เหล็กแบบพิเศษที่ช่วยเพิ่มสนามแม่เหล็กด้านช่องว่างอากาศและลดสนามแม่เหล็กด้านโรเตอร์ — ใช้ในเซอร์โวมอเตอร์ระดับสูง

• สำหรับการเปรียบเทียบรูปแบบการเหนี่ยวนำแม่เหล็กโดยละเอียด โปรดดูที่...คู่มือการเลือกรูปแบบการเหนี่ยวนำแม่เหล็ก 

การรวมตัวเข้ารหัสและวงแหวนหลายขั้ว

โดยทั่วไปมอเตอร์เซอร์โวจะมีตัวเข้ารหัสในตัว ซึ่งต้องใช้วงแหวนแม่เหล็กหลายขั้วที่มีความแม่นยำสูงในการตรวจจับตำแหน่งของโรเตอร์

• โดยทั่วไปแล้ว จำนวนขั้วของวงแหวนเข้ารหัสจะมากกว่าจำนวนขั้วของโรเตอร์มอเตอร์: 32/64/128/256 ขั้ว

• ความแม่นยำของระยะห่างระหว่างขั้ววงแหวนของตัวเข้ารหัสมีสูงมาก: ±0.02 มม.

• การเลือกวัสดุ: NdFeB แบบยึดติดไอโซโทรปิก (สามารถขึ้นรูปด้วยการฉีดขึ้นรูปได้ตามจำนวนขั้วแม่เหล็กที่ต้องการ) หรือ NdFeB แบบเผาผนึก (ประสิทธิภาพแม่เหล็กสูง แต่จำนวนขั้วแม่เหล็กถูกจำกัดโดยอุปกรณ์สร้างสนามแม่เหล็ก)

• หมายเหตุ: โดยทั่วไปแล้ว วงแหวนเข้ารหัสและแม่เหล็กโรเตอร์มอเตอร์เป็นชิ้นส่วนแยกกันสองชิ้น ซึ่งต้องซื้อแยกต่างหาก

ตารางเลือกประเภทมอเตอร์

ตารางนี้รวบรวมพารามิเตอร์การเลือกที่สำคัญสำหรับมอเตอร์แต่ละประเภทไว้แล้ว โปรดใช้เป็นจุดเริ่มต้นในการตรวจสอบข้อกำหนดและขอใบเสนอราคา

พารามิเตอร์	BLDC โรเตอร์ภายใน	BLDC แบบโรเตอร์นอก	มอเตอร์สเต็ปเปอร์ PM	มอเตอร์เซอร์โว	มอเตอร์ขับเคลื่อนรถยนต์ไฟฟ้า
จำนวนเสาที่แนะนำ	เสา 8-14 ต้น	เสา 12-24 ต้น	24-48 เสา	เสา 8-16 ต้น	เสา 8-12 ต้น
ระดับที่แนะนำ	เอ็น42เอสเอช	เอ็น42SH/42UH	NdFeB ที่ยึดติด	N45SH/N48SH	40UH/45UH
รูปแบบการเหนี่ยวนำแม่เหล็ก	ขั้วหลายขั้วแบบเรเดียล	ขั้วหลายขั้วแบบเรเดียล	ขั้วหลายขั้วแบบรัศมี/แกน	ขั้วหลายขั้วแบบเรเดียล	ขั้วหลายขั้วแบบเรเดียล
สารเคลือบที่แนะนำ	นิกเกล-ทองแดง-นิกเกล	อีพ็อกซี่/พารีลีน	นิกเกล-ทองแดง-นิกเกล/อีพ็อกซี	นิกเกล-ทองแดง-นิกเกล	อีพ็อกซี /อลูมิเนียม+พารีลีน
OD ทั่วไป	15-60 มม.	40-120 มม.	20-50 มม.	30-80 มม.	60-200 มม.
ความสม่ำเสมอของฟลักซ์	±5%	±5%	±8%	< บวก/ลบ 2%	< บวก/ลบ 3%
อุณหภูมิใช้งานสูงสุด	150C(SH)	180C(UH)	80-120 องศาเซลเซียส	150C(SH)	180-200 องศาเซลเซียส
ความผันผวนของแรงบิดที่คาดการณ์ไว้	3-5%	3-5%	5-8%	1-3%	2-4%

• สำหรับวิธีการคำนวณเฉพาะในการเลือกขนาด โปรดดูที่...คู่มือขนาด

• สำหรับการเปรียบเทียบพารามิเตอร์เกรดโดยละเอียด โปรดตรวจสอบ...คู่มือเปรียบเทียบเกรด

มอเตอร์สำหรับรถยนต์ไฟฟ้าและรถยนต์พลังงานใหม่: ข้อกำหนดพิเศษ

มอเตอร์ขับเคลื่อนของรถยนต์ไฟฟ้าทำงานภายใต้สภาวะที่ท้าทายที่สุด ได้แก่ อุณหภูมิสูงกว่า 150 องศาเซลเซียสอย่างต่อเนื่อง ระดับการสั่นสะเทือนเกิน 10G และต้องไม่มีความคลาดเคลื่อนแม้แต่น้อยในแต่ละล็อตการผลิต

มอเตอร์ขับเคลื่อนสำหรับรถยนต์พลังงานใหม่มีข้อกำหนดเกี่ยวกับแม่เหล็กวงแหวนที่เข้มงวดที่สุด ไม่ใช่แค่เรื่องประสิทธิภาพสูงเท่านั้น แต่ที่สำคัญกว่านั้นคือ คุณสมบัติของห่วงโซ่อุปทานและข้อกำหนดของระบบคุณภาพเป็นอุปสรรคสำคัญในการเข้าสู่ตลาดรถยนต์ไฟฟ้า

การปฏิบัติตามมาตรฐาน IATF 16949 และ PPAP

· IATF 16949 คือมาตรฐานการรับรองระบบการจัดการคุณภาพสำหรับอุตสาหกรรมยานยนต์ และเป็นข้อกำหนดเบื้องต้นสำหรับการเข้าสู่ห่วงโซ่อุปทานรถยนต์ไฟฟ้า

·PPAP (Production Part Approval Process) กำหนดให้ซัพพลายเออร์ต้องส่งเอกสารคุณภาพครบถ้วนก่อนการผลิตจำนวนมาก ซึ่งรวมถึง: แผนผังกระบวนการผลิต, แผนควบคุม, รายงาน MSA, ข้อมูล SPC, รายงานมิติ, รายงานการทดสอบวัสดุ/ประสิทธิภาพ

· PPAP ระดับ 3 เป็นระดับการยื่นเอกสารที่พบได้บ่อยที่สุด โดยต้องยื่นตัวอย่างเอกสารพร้อมเอกสารประกอบครบถ้วน

·ที่ Fullzen Technology เราดำเนินงานภายใต้ระบบ IATF 16949 และสนับสนุนการยื่นเอกสาร PPAP ระดับ 3 โดยทั่วไปแล้ว การประสานงานตั้งแต่การสอบถามเบื้องต้นจนถึงการอนุมัติ PPAP จะใช้เวลาประมาณ 3-6 เดือน

เสถียรภาพทางความร้อนสำหรับการใช้งานต่อเนื่องที่อุณหภูมิ 150°C ขึ้นไป

• อุณหภูมิของขดลวดสเตเตอร์มอเตอร์ขับเคลื่อนรถยนต์ไฟฟ้าอาจสูงถึง 150-180°C ในระหว่างการทำงานต่อเนื่อง ในขณะที่อุณหภูมิพื้นผิวแม่เหล็กแม้จะต่ำกว่า แต่ก็มักจะเกิน 120°C

• เกรดที่แนะนำ: 40UH (180°C) หรือ 45UH (180°C); สำหรับสภาวะสุดขั้ว ให้ใช้ 48EH (200°C)

• พารามิเตอร์สำคัญ: ค่าความต้านทานต่อการกลับเป็นแม่เหล็ก (Hcj) ที่อุณหภูมิสูงต้องสูงเพียงพอ เพื่อให้มั่นใจได้ว่าจะไม่มีการเสื่อมสภาพของสนามแม่เหล็กอย่างถาวรเกิดขึ้นภายใต้สภาวะการทำงานที่รุนแรงที่สุด

ลูกค้ากลุ่มรถยนต์ไฟฟ้าของเรามักต้องการการทดสอบเส้นโค้งการลดอำนาจแม่เหล็กที่อุณหภูมิ 150°C เพื่อตรวจสอบว่าการสูญเสียอำนาจแม่เหล็กตกค้างที่อุณหภูมิการทำงานสูงสุดอยู่ในขอบเขตที่ยอมรับได้ (โดยทั่วไปต้องน้อยกว่า 5%)

การตรวจสอบย้อนกลับและการควบคุมความสม่ำเสมอของล็อตสินค้า

• แม่เหล็กสำหรับมอเตอร์รถยนต์ไฟฟ้าจำเป็นต้องมีการตรวจสอบย้อนกลับของทุกชุดการผลิตอย่างครบถ้วน: ตั้งแต่ชุดวัตถุดิบแร่หายาก → ชุดการเผาผนึก → ชุดการกลึง → ชุดการทำให้เป็นแม่เหล็ก → ชุดการจัดส่ง โดยสามารถตรวจสอบย้อนกลับได้อย่างครบถ้วนในทุกขั้นตอน

• ข้อกำหนดด้านความสม่ำเสมอของฟลักซ์: ความเบี่ยงเบนภายในชุดการผลิต < ±3%, ความเบี่ยงเบนระหว่างชุดการผลิต < ±5%

• ความคลาดเคลื่อนของขนาด: โดยทั่วไปแล้ว เส้นผ่านศูนย์กลางภายใน/ภายนอก ต้องมีความคลาดเคลื่อน ±0.02 มม. ความหนา ±0.02 มม. ซึ่งเข้มงวดกว่าการใช้งานในอุตสาหกรรมทั่วไปหนึ่งระดับ

Fullzen ใช้การควบคุมความสามารถของกระบวนการ SPC สำหรับคำสั่งซื้อ EV โดยกำหนดให้ Cpk ต้องมากกว่า 1.33 แต่ละล็อตจะมาพร้อมกับรายงานการตรวจสอบที่ครบถ้วน (ฟลักซ์/ขนาด/ลักษณะที่ปรากฏ)

ลักษณะความล้มเหลวในการใช้งานมอเตอร์และวิธีการป้องกัน

ความเสียหายของแม่เหล็กมอเตอร์นั้นสามารถป้องกันได้เกือบทั้งหมด โดยสาเหตุหลัก 4 ประการที่พบบ่อยที่สุด ได้แก่ การเสื่อมสภาพของสนามแม่เหล็กจากความร้อน การกัดกร่อน การสูญเสียทางกลที่ความเร็วสูง และความเสียหายในการประกอบ

การลดอำนาจแม่เหล็กที่ไม่สามารถย้อนกลับได้

การเสื่อมสภาพของสนามแม่เหล็กอย่างถาวรเป็นความเสียหายที่พบได้บ่อยที่สุดในแม่เหล็กมอเตอร์ สาเหตุ:

• อุณหภูมิในการทำงานเกินขีดจำกัดที่กำหนดไว้ — ซึ่งเป็นสาเหตุของความล้มเหลวในการลดอำนาจแม่เหล็กถึง 80%

• สนามแม่เหล็กย้อนกลับจากปฏิกิริยาของขดลวดอาร์มาเจอร์ — ในระหว่างการรับภาระกระแสสูงเกินพิกัด สนามแม่เหล็กย้อนกลับของขดลวดสเตเตอร์อาจมีค่าเกินขีดจำกัดความต้านทานแม่เหล็กของแม่เหล็ก

• แรงกระแทกหรือการสั่นสะเทือนทางกล — แรงกระแทกทางกลอย่างรุนแรงอาจทำให้การเรียงตัวของโดเมนแม่เหล็กในบริเวณนั้นหยุดชะงักได้

มาตรการป้องกัน:

• ควรเผื่อระยะปลอดภัย 20-30°C เมื่อเลือกพิกัดอุณหภูมิ — หากอุณหภูมิใช้งานสูงสุดคือ 130°C ให้เลือกแบบ SH-rated (150°C) แทนที่จะเลือกแบบที่ตรงตามข้อกำหนด 130°C เพียงอย่างเดียว

• ตรวจสอบให้แน่ใจว่าค่า Hcj ของแม่เหล็กที่อุณหภูมิใช้งานยังคงสูงกว่าค่าความแรงของสนามปฏิกิริยาของขดลวดอาร์มาเจอร์ — ซึ่งต้องอาศัยข้อมูลจากวิศวกรออกแบบมอเตอร์ที่จัดเตรียมโดย FEA (Finite Element Analysis)

• สำหรับข้อจำกัดด้านอุณหภูมิและพารามิเตอร์ด้านประสิทธิภาพของเกรดต่างๆ โปรดดูคู่มือเปรียบเทียบเกรด

การกัดกร่อนและความล้มเหลวของสารเคลือบ

NdFeB มีความไวต่อการเกิดออกซิเดชันและการกัดกร่อนสูง — หากไม่มีการเคลือบป้องกัน สนิมจะปรากฏขึ้นอย่างเห็นได้ชัดภายในไม่กี่วันในสภาพแวดล้อมที่มีความชื้นสูง ในการใช้งานด้านมอเตอร์ การกัดกร่อนก่อให้เกิด:

• การแตกละเอียดของพื้นผิวแม่เหล็ก → ประสิทธิภาพแม่เหล็กเสื่อมลง → ช่องว่างอากาศเพิ่มขึ้น → ประสิทธิภาพของมอเตอร์ลดลง

• การลอกของสารเคลือบ → การปนเปื้อนของเศษสิ่งสกปรกภายในมอเตอร์ → การติดขัดของตลับลูกปืนหรือตัวเข้ารหัส

· คำแนะนำในการเลือกสารเคลือบผิว:

• สภาพแวดล้อมภายในอาคารมาตรฐาน: Ni-Cu-Ni (ใช้กันมากที่สุด ต้นทุนต่ำที่สุด ป้องกันได้ดี)

• สภาพแวดล้อมชื้น/มีสารเคมี: การเคลือบด้วยอีพ็อกซี่ (ทนต่อสารเคมีได้ดีกว่านิกเกิล-ทองแดง-นิกเกิล แต่มีความหนากว่าเล็กน้อย)

• สภาพแวดล้อมสุดขั้ว (ละอองเกลือ/อุณหภูมิและความชื้นสูง): การเคลือบด้วยพารีลีน (บางที่สุด สม่ำเสมอที่สุด ป้องกันได้ดีที่สุด ราคาสูงที่สุด)

• มอเตอร์รถยนต์ไฟฟ้า: เคลือบอะลูมิเนียม + ชั้นพารีลีนสองชั้น — ปรับสมดุลระหว่างการนำความร้อนและการป้องกัน

การสูญเสียทางกลที่ความเร็วสูง

ในมอเตอร์ความเร็วสูง (>30,000 รอบต่อนาที) แม่เหล็กวงแหวนจะได้รับแรงเหวี่ยงหนีศูนย์กลางมหาศาล หากการยึดติดระหว่างแม่เหล็กกับแกนโรเตอร์ไม่แน่นหนา อาจเกิดเหตุการณ์ต่อไปนี้:

• แม่เหล็กหลวม → การสั่นสะเทือน → เสียงดัง → การสึกหรอของแบริ่ง

• ในกรณีร้ายแรง การดีดตัวของแม่เหล็ก → การทำลายมอเตอร์

มาตรการป้องกัน:

• การออกแบบแบบพอดีแน่น: รักษาความแน่นที่เหมาะสม (โดยทั่วไป 0.01-0.03 มม.) ระหว่างเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกของแม่เหล็กและเส้นผ่านศูนย์กลางภายในของโรเตอร์

• การอุดด้วยเรซินอีพ็อกซี: เติมช่องว่างระหว่างแม่เหล็กและโรเตอร์ด้วยเรซินอีพ็อกซี เพื่อยึดตรึงและนำความร้อน

• การหุ้มด้วยคาร์บอนไฟเบอร์: มอเตอร์ความเร็วสูงพิเศษ (>100,000 รอบต่อนาที) จำเป็นต้องมีปลอกคาร์บอนไฟเบอร์หุ้มรอบนอกของใบพัด

คำถามที่พบบ่อย

ถาม: คุณสมบัติของแม่เหล็กวงแหวนนีโอไดเมียมที่ใช้กันทั่วไปในมอเตอร์ BLDC คืออะไร?

A: คุณสมบัติทั่วไปของมอเตอร์ BLDC คือ วงแหวนแม่เหล็ก NdFeB แบบเผาผนึกที่มีขั้วแม่เหล็กหลายขั้วในแนวรัศมี โดยมี 8-14 ขั้ว ในเกรด N42SH หรือ N45SH เคลือบด้วย Ni-Cu-Ni มอเตอร์แบบอินรันเนอร์มักใช้ 8-12 ขั้ว ส่วนมอเตอร์แบบเอาท์รันเนอร์ใช้ 12-24 ขั้ว ที่ Fullzen Technology เราใช้ N42SH เป็นแม่เหล็กวงแหวนสำหรับมอเตอร์ BLDC มากกว่า 60% เนื่องจากมีความสมดุลที่เหมาะสมระหว่างแรงแม่เหล็กและความทนทานต่ออุณหภูมิ 150°C

ถาม: แม่เหล็กวงแหวนสามารถใช้แทนแม่เหล็กโค้งแบบแบ่งส่วนในมอเตอร์ที่มีอยู่แล้วได้หรือไม่?

A: โดยส่วนใหญ่แล้วใช่ครับ สวิตช์นี้ช่วยลดแรงบิดกระเพื่อมจาก 8-15% เหลือเพียง 2-5% ปรับปรุงความแข็งแรงเชิงกลของโรเตอร์ และทำให้การประกอบง่ายขึ้น ข้อจำกัดหลักคือขนาด: แม่เหล็กวงแหวนคุ้มค่าที่สุดสำหรับโรเตอร์ที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางต่ำกว่า 150 มม. สำหรับมอเตอร์ขนาดใหญ่มากที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกมากกว่า 200 มม. แม่เหล็กโค้งแบบแบ่งส่วนอาจยังใช้งานได้จริงมากกว่า ที่ Fullzen Technology จุดที่คุ้มค่าที่สุดมักอยู่ที่ประมาณ 500 ชิ้นต่อเดือน

ถาม: แม่เหล็กวงแหวนสำหรับมอเตอร์ไฟฟ้าต้องมีใบรับรองอะไรบ้าง?

A: แม่เหล็กสำหรับมอเตอร์รถยนต์ไฟฟ้าจำเป็นต้องได้รับการรับรองมาตรฐานการจัดการคุณภาพ IATF 16949 เอกสาร PPAP และการตรวจสอบย้อนกลับของล็อตการผลิตอย่างครบถ้วนตั้งแต่วัตถุดิบจนถึงผลิตภัณฑ์สำเร็จรูป ความเสถียรทางความร้อนมีความสำคัญอย่างยิ่ง เนื่องจากมอเตอร์ขับเคลื่อนรถยนต์ไฟฟ้าส่วนใหญ่ทำงานที่อุณหภูมิ 150-180°C อย่างต่อเนื่อง จึงต้องใช้แม่เหล็ก NdFeB เกรด 40UH หรือ 45UH ที่ Fullzen Technology เรามีบันทึกการตรวจสอบย้อนกลับอย่างครบถ้วนและสนับสนุนการยื่นเอกสาร PPAP ระดับ 3 สำหรับลูกค้าในอุตสาหกรรมยานยนต์

ถาม: จะป้องกันการเสื่อมสภาพของสนามแม่เหล็กในมอเตอร์ที่ใช้งานในอุณหภูมิสูงได้อย่างไร?

A: มีปัจจัยสามประการที่ป้องกันการเสื่อมสภาพของสนามแม่เหล็ก ได้แก่ การเลือกเกรดที่ถูกต้อง (เกรด SH สำหรับ 150°C, UH สำหรับ 180°C), ค่าความต้านทานสนามแม่เหล็กที่เพียงพอ (Hcj ควรมากกว่าสนามแม่เหล็กที่ทำให้เกิดการเสื่อมสภาพอย่างน้อย 30%) และการออกแบบทางความร้อนที่ช่วยรักษาอุณหภูมิพื้นผิวแม่เหล็กให้ต่ำกว่าค่าสูงสุดที่กำหนดของเกรดนั้นๆ เราขอแนะนำให้ทำการวิเคราะห์เส้นโค้งการเสื่อมสภาพของสนามแม่เหล็กที่อุณหภูมิการทำงานที่เลวร้ายที่สุดของมอเตอร์ก่อนที่จะสรุปเกรดของแม่เหล็ก

ถาม: โดยทั่วไปแล้ว ระยะเวลานำส่งสำหรับแม่เหล็กวงแหวนมอเตอร์แบบสั่งทำพิเศษคือเท่าไร?

A: ตัวอย่างมาตรฐานขนาดทั่วไปและเกรด N42SH จะจัดส่งภายใน 7-10 วัน สำหรับข้อกำหนดเฉพาะที่ใช้กับอุปกรณ์สร้างสนามแม่เหล็กแบบใหม่ โดยทั่วไปแล้วจะใช้เวลา 15-25 วันสำหรับตัวอย่างแรก ระยะเวลานำส่งสำหรับการผลิตจำนวนมากคือ 15-20 วันหลังจากได้รับการอนุมัติตัวอย่าง ขึ้นอยู่กับปริมาณการสั่งซื้อและความซับซ้อน วงแหวนหลายขั้วที่มี 24 ขั้วขึ้นไปต้องใช้เวลาในการผลิตอุปกรณ์เพิ่มเติม ที่ Fullzen Technology เรามีสต็อกวัตถุดิบพื้นฐานเพื่อลดความผันแปรของระยะเวลานำส่ง