Аксіальне проти радіального проти багатополюсного намагнічування: як вибрати правильний малюнок

Швидка відповідь:Для неодимових кільцевих магнітів осьове намагнічування підходить для простих застосувань утримання та з'єднання; радіальне (від внутрішнього до зовнішнього діаметра) намагнічування є стандартним для двигунів BLDC та PMSM, де лінії поля повинні перетинати повітряний зазор; багатополюсне радіальне намагнічування (8–72 полюси) є стандартним для прецизійних двигунів та енкодерів. Радіальне використання на 15–20% вище, ніж осьове. Кількість полюсів обмежена мінімальною шириною дуги полюса (зазвичай 3 мм) та здатністю намагнічувати пристосування.

Ця стаття, заснована на фактичних даних про виробництво зТехнології FullzenМайстерня з намагнічування допоможе вам вирішити основні проблеми вибору напрямку намагнічування:

Різниця в розподілі поля між чотирма режимами намагнічування — аксіальним, діаметричним, радіальним та багатополюсним (не лише визначення, а й кількісні порівняння)

Матриця вибору типу двигуна в залежності від режиму намагнічування: який вибрати для BLDC/PMSM/крокового двигуна/енкодера

Кількісна основа вибору кількості полюсів: взаємозв'язки між кількістю полюсів та щільністю крутного моменту, крутним моментом зубчастого обертання та ефективністю

Реальні дані щодо вартості намагнічувальних приладів та термінів виконання процесу

Стандартні процедури контролю якості після намагнічування

Основи намагнічування: чому напрямок має значення для кільцевих магнітів

Напрямок намагнічування не є вибором після виробництва — він визначається на етапі штампування і не може бути змінений згодом. Розуміння цього заздалегідь заощаджує кошти на дороговартісний переробку.

Як намагнічування встановлюється під час виробництва

Багато хто вважає, що напрямок намагнічування визначається на етапі намагнічування. Насправді це не так. Для спечених неодимових кільцевих магнітів напрямок орієнтації домену фіксується на етапі пресування за допомогою прикладеного зовнішнього магнітного поля — це визначальна характеристика анізотропних матеріалів.

Ось повний процес:

Стадія пресування:У матриці прикладається орієнтуюче магнітне поле для вирівнювання осі легкого намагнічування зерен Nd₂Fe₁₄B з цільовим напрямком.

Стадія спікання:Високотемпературне ущільнення «заморожує» орієнтацію кристалів у заготовці.

Стадія намагнічування:Імпульсне сильне магнітне поле перевертає всі орієнтовані домени на свої місця — якщо орієнтація та напрямки намагнічування збігаються, досягаються оптимальні магнітні характеристики.

Ось чому напрямок намагнічування необхідно вказувати під час замовлення: напрямок орієнтації прес-форми налаштовується відповідно до ваших вимог. Після завершення спікання орієнтацію змінити не можна.

Анізотропний проти ізотропного: що це означає для вашого дизайну

Перш ніж вибрати режим намагнічування, потрібно зрозуміти основні класифікації матеріалів:

Анізотропний спечений NdFeB:Магнітні характеристики оптимальні вздовж осі орієнтації; характеристики різко падають при відхиленні понад 30°. Підходять для осьового, радіального, діаметрального та інших спрямованих намагнічувань.

Ізотропно зв'язаний NdFeB:Немає переважного напрямку орієнтації; можна намагнічувати в будь-якому напрямку, але максимальний енергетичний добуток на 30–40% нижчий, ніж у спеченого матеріалу. Підходить для багатополюсних та складних схем намагнічування.

Ізотропний литий NdFeB:Найнижчі магнітні характеристики, але можуть бути відлиті під тиском у складні форми та підтримують постмагнічування. Підходить для спеціальних геометрій.

У Fullzen Technology понад 85% щомісячних поставок кільцевих магнітів – це анізотропно спечений NdFeB, оскільки замовники двигунів вимагають найвищих магнітних характеристик. Магніти зі зв'язком в основному використовуються для багатополюсних кілець енкодера.

Дізнайтеся пронеодимові кільцеві магнітиу стандартних та нестандартних конфігураціях (розміри, допуски та вибір матеріалів — див. наш посібник з розмірів).

Чотири схеми намагнічування для кільцевих магнітів

Кільцеве магніти підтримують чотири різні схеми намагнічування, кожна з яких створює принципово різний розподіл магнітного поля, що визначає, для яких застосувань вони можуть ефективно служити.

Осьова намагніченість (одноосьова наскрізна товщина)

Магнітне поле проходить вздовж осьового (товщинного) напрямку кільцевого магніту, з полюсом N на одному торці та полюсом S на іншому. Це найпростіший та найдешевший метод намагнічування.

Характеристики:

Поле перетинає весь напрямок товщини; лінії потоку проходять від одного торця до іншого.

Найпростіший прилад для намагнічування — достатньо двох паралельних пластин.

Врожайність >98%, оскільки напрямок поля легко контролювати.

Гарна однорідність поверхневого поля, що підходить для сценаріїв, що вимагають рівномірного притягання.

Типові застосування:Магнітна муфта, кріплення, магнітні дверні замки, прості датчики. Рідко використовуються в двигунах, оскільки осьове поле не може ефективно перетинати повітряний зазор для обертання ротора.

Діаметрична намагніченість (поперечний переріз)

Магнітне поле проходить вздовж напрямку діаметра кільцевого магніту, з N з одного боку та S з протилежного. Примітка: Це відносно рідкісне явище для кільцевих магнітів і більш типово для циліндричних/дискових магнітів.

Характеристики:

Поле проходить поперек поперечного перерізу; лінії потоку рухаються з одного боку кільця до протилежного.

Потрібен спеціальний діаметральний намагнічувальний пристрій, який коштує в 3–5 разів дорожче, ніж осьовий.

У кільцевих магнітах діаметральна намагніченість забезпечує менше використання поля, ніж радіальна намагніченість.

Діаметричне намагнічування рідко використовується в кільцевих магнітах. Якщо для вашого застосування потрібне поле поперек поперечного перерізу, радіальне намагнічування (від внутрішнього до зовнішнього діаметра) зазвичай є кращим вибором. Діаметричне намагнічування в основному використовується в циліндричних магнітах.

Радіальне намагнічування (від внутрішнього до зовнішнього діаметра)

Магнітне поле спрямоване радіально — від внутрішнього діаметра (ВД) до зовнішнього діаметра (ЗД) або від ЗД до ВД. Це найпоширеніший метод намагнічування кільцевих магнітів у двигунах.

Характеристики:

Лінії магнітного потоку виходять з отвору, перетинають повітряний зазор і досягають зовнішньої поверхні, ідеально відповідають структурі магнітного кола двигуна.

Радіальне намагнічування пропонує на 15–20% більше використання магнітної енергії, ніж аксіальне, оскільки напрямок поля збігається з траєкторією потоку в повітряному зазорі.

Потрібен спеціальний пристрій для намагнічування від внутрішнього до зовнішнього діаметра з внутрішнім полюсним осердям, вставленим у отвір, та зовнішньою полюсною гільзою, що охоплює зовнішній діаметр.

Складність та вартість намагнічування вищі, ніж у осьового (складність кріплення в 5–20 разів більша).

Типові застосування:Двигуни BLDC, двигуни PMSM, серводвигуни, генератори, магнітні муфти. У Fullzen Technology радіальне намагнічування становить понад 70% замовлень клієнтів на двигуни.

Повні характеристики та інформацію про ємність радіально намагнічених кільцевих магнітів див. у нашійРадіально намагнічені кільцеві магніти для застосування в двигунах.

Багатополюсне намагнічування (змінне намагнічування)

Полюси N та S чергуються вздовж кола кільцевого магніту, утворюючи кілька пар полюсів. Це стандартний вибір для прецизійних двигунів та енкодерів.

Характеристики:

Полюси чергуються по колу: NSNS..., від 2 пар полюсів (4 полюси) до 36 пар полюсів (72 полюси).

Більша кількість полюсів забезпечує вищу частоту поля повітряного зазору, меншу пульсацію крутного моменту та вищу роздільну здатність енкодера.

Для кожної кількості полюсів потрібен окремий намагнічувальний пристрій — більше полюсів означає складнішу конструкцію та виготовлення пристрою.

Може бути реалізовано як багатополюсне радіальне намагнічування (змінне внутрішній-зовнішній діаметри) або багатополюсне аксіальне намагнічування (змінне торцеве).

Типові застосування:Ротори двигунів BLDC/PMSM, магнітні енкодери, моментні двигуни, двигуни з прямим приводом. У Fullzen загальна кількість полюсів для багатополюсних кільцевих магнітів становить 8/10/12/14/16/24/32/48/64/72 полюси.

Порівняння схем намагнічування: показники продуктивності

У таблиці нижче наведено ключові параметри продуктивності, які інженери повинні порівнювати під час вибору схеми намагнічування для свого застосування.

Параметр	Осьовий	Діаметральний	Радіальний (однополюсний)	Багатополюсний радіальний
Напрямок поля	Товщина (N-грань → S-грань)	Поперечний переріз	Ідентифікатор → Відділ	Циркулярний чергуючий NS
Використання магнітної енергії	Базовий рівень (100%)	~80-85%	на 15–20% вище, ніж осьовий	Те саме, що й радіальний, з незначними багатополюсними втратами
Складність приладу	Найнижчий (паралельні пластини)	Середній (діаметр пластин)	Високий (полюсні сердечники ID-OD)	Найвищий (багатополюсні сердечники)
Рівень вартості кріплення	$	$$	$$-$$$	$$$$-$$$$
Врожайність	>98%	>95%	>93%	>90% (зменшується зі збільшенням кількості полюсів)
Типова кількість полюсів	1 пара (2 полюси)	1 пара (2 полюси)	1 пара (2 полюси)	4–36 пар (8–72 полюси)
Час виконання (вкл. кріплення)	Стандартний	+3-5 днів	+5-7 днів	+7-14 днів
Придатність двигуна	Низький	Низький (не підходить для кілець)	Високий	Найвищий
Придатність енкодера	Не підходить	Не підходить	Низька роздільна здатність	Висока роздільна здатність

 

Ці дані розкривають один ключовий факт: хоча радіальне намагнічування (включаючи багатополюсне) тягне за собою вищу вартість пристосувань та довший час виконання робіт, його використання магнітної енергії та сумісність з двигуном значно перевищують аналогічні показники аксіального намагнічування. Саме тому серед клієнтів двигунів Fullzen понад 70% обирають радіальне або багатополюсне намагнічування.

[Примітка] Рівні вартості світильників є відносними. Фактична вартість залежить від зовнішнього діаметра кільця, товщини стінки та кількості полюсів. 8-полюсний багатополюсний світильник із зовнішнім діаметром 30 мм коштує приблизно 800–1200 доларів США; 24-полюсний світильник із зовнішнім діаметром 60 мм коштує приблизно 2500–4000 доларів США.

Тип двигуна → Схема намагнічування: Матриця рішень

Ця матриця відображає найпоширеніші архітектури двигунів відповідно до їх оптимальної схеми намагнічування, виходячи з наших виробничих даних від Fullzen Technology.

Це те, що майже жоден конкурент не пропонує — просту матрицю рішень, якої можна дотримуватися безпосередньо. Різні архітектури двигунів мають абсолютно різні вимоги до режиму намагнічування; неправильний вибір не лише знижує продуктивність — він просто не працюватиме.

Двигуни BLDC Inrunner

Двигуни постійного струму Inrunner BLDC:статор зовні, ротор (магніти), що обертаються, всередині.

Рекомендований режим намагнічування:Багатополюсне радіальне намагнічування (напрямок від внутрішнього до зовнішнього боку, чергування NS)

Типова кількість стовпів:8/10/12/14 полюсів (4–7 пар полюсів)

Причина:Радіальне поле безпосередньо перетинає повітряний зазор, синхронізуючись з обертовим полем, що генерується обмотками статора. Більша кількість полюсів призводить до меншої пульсації крутного моменту.

Частка поставок Fullzen: Серед клієнтів BLDC Inrunner 95% обирають багатополюсне радіальне намагнічування.

Двигуни BLDC Outrunner

Двигуни постійного струму Outrunner BLDC:Ротор (магніти) обертаються зовні, статор — всередині. Поширене явище в безпілотниках та низькошвидкісних системах прямого приводу.

Рекомендований режим намагнічування:Багатополюсна радіальна намагніченість (напрямок від зовнішнього до внутрішнього діаметра, чергування NS — протилежний напрямку до внутрішніх діаметрів)

Типова кількість стовпів:12/14/16/24 полюси (6–12 пар полюсів)

Причина:Магніти виїзного ротора оточують статор; радіальне поле проходить від зовнішнього до внутрішнього кута, знову ж таки вирівнюючись зі шляхом потоку в повітряному зазорі.

Примітка: Кількість стовпів зазвичай на 2–4 стовпи вища, ніж у внутрішніх стовпів, оскільки зовнішні стовпи мають більший діаметр і можуть вмістити більше стовпів.

PMSM та серводвигуни

Рекомендований режим намагнічування:Багатополюсне радіальне намагнічування (масиви Халбаха можуть використовуватися у високопродуктивних застосуваннях)

Типова кількість стовпів:8/10/12 полюсів

Масив Халбаха:Спеціальна схема намагнічування, яка підсилює поле з одного боку та нівелює його з іншого. Підходить для серводвигунів з надзвичайно високими вимогами до щільності крутного моменту.

Можливості Fullzen:Підтримує намагнічування масиву Халбаха з мінімальним зовнішнім діаметром 25 мм та максимальним 120 мм.

Крокові двигуни

Рекомендований режим намагнічування:Багатополюсне радіальне намагнічування

Типова кількість полюсів:50 зубців (100 полюсів) є стандартом для конструкції гібридного крокового двигуна.

Примітка:Конструкції роторів крокових двигунів досить особливі — зазвичай це не прості кільцеві магніти, а зубчасті конструкції з кігтеподібними полюсами. Однак деякі високоякісні крокові двигуни з постійними магнітами використовують багатополюсні кільцеві магніти.

Магнітні енкодери та датчики положення

Рекомендований режим намагнічування:Багатополюсне радіальне намагнічування (або зв'язані багатополюсні кільця NdFeB)

Типова кількість стовпів:32/64/128/256 полюсів — кількість полюсів безпосередньо визначає роздільну здатність енкодера.

Вибір матеріалу:Кільця енкодера з великою кількістю полюсів зазвичай використовують ізотропно зв'язаний NdFeB, оскільки зв'язані матеріали можна лити під тиском та вільно намагнічувати без обмежень щодо орієнтації пресування.

Ключові параметри:Міжполюсна кутова точність <0,5°, чистота синусоїдальної форми хвилі магнітного поля >99%.

[Примітка] Вимоги до точності кілець енкодера набагато вищі, ніж до магнітів двигуна. У Fullzen кільця енкодера виготовляються на спеціальній виробничій лінії з допуском кроку полюсів, що контролюється в межах ±0,02 мм.

Осьові двигуни потоку (нові застосування)

Рекомендований режим намагнічування:Осьове намагнічування або багатополюсне осьове намагнічування

Пояснення:Аксіальні двигуни з магнітним потоком (дискові двигуни) мають інший напрямок магнітного кола, ніж радіальні двигуни з магнітним потоком — поле проходить аксіально через повітряний зазор. Ці двигуни швидко розвиваються в транспортних засобах на нових джерелах енергії та робототехніці.

Поточний стан:Компанія Fullzen почала постачати зразки аксіальних багатополюсних кільцевих магнітів для клієнтів з аксіальними магнітними двигунами з діапазоном зовнішнього діаметра 40–200 мм.

Вибір кількості стовпів: скільки стовпів вам насправді потрібно?

Кількість полюсів безпосередньо впливає на щільність крутного моменту, крутний момент зубчастого обертання та роздільну здатність енкодера, але існують фізичні обмеження, що залежать від діаметра кільця та мінімальної ширини дуги полюса.

Більша кількість полюсів на багатополюсному кільці не завжди краще. Вибір кількості полюсів вимагає балансування трьох факторів: щільності крутного моменту, крутного моменту зубчастого зусилля та фізичних обмежень.

Кількість полюсів проти щільності крутного моменту

Вплив збільшення кількості полюсів на щільність крутного моменту:

4 полюси → 8 полюсів: Щільність крутного моменту збільшується приблизно на 12–18%

8 полюсів → 16 полюсів: Щільність крутного моменту збільшується приблизно на 8–12%

16 полюсів → 24 полюси: Щільність крутного моменту збільшується приблизно на 5–8%

Вище 24 полюсів: покращення вирівнюється; настає зменшення віддачі.

Закономірність зрозуміла: найбільша вигода полягає в переході від меншої до більшої кількості полюсів. 8 полюсів значно кращі за 4 полюси, але 24 полюси лише незначно кращі за 16 полюсів.

Кількість полюсів проти крутного моменту зубчастого перемикання

Момент забивання — пульсації моменту, коли двигун не працює — безпосередньо викликає вібрацію та шум на низьких швидкостях. Більша кількість полюсів зменшує момент забивання:

4 полюси:Найвищий крутний момент зубчастого обертання; підходить для застосувань з низькими вимогами до плавності ходу.

8–12 полюсів:Крутний момент зубчастого перемикання значно зменшений; охоплює більшість застосувань BLDC.

16+ полюсів:Надзвичайно низький крутний момент зубчастого обертання; підходить для прецизійних сервоприводів та низькошвидкісного прямого приводу.

Вплив кількості полюсів на крутний момент зубчастого обертання більш виражений, ніж його вплив на щільність крутного моменту, саме тому багато клієнтів вирішують збільшити кількість полюсів для оптимізації плавності роботи двигуна.

Обмеження максимальної кількості полюсів

Кількість полюсів не можна довільно збільшувати; застосовуються три фізичні обмеження:

Мінімальна ширина дуги стовпа:Кожен полюс вимагає щонайменше 3 мм ширини дуги (для спеченого NdFeB). Нижче цього значення намагніченість стає нерівномірною, а напруженість поля нестабільною.

Обмеження зовнішньої довжини:Кількість полюсів × ширина дуги полюса ≤ π × зовнішній діаметр. Наприклад, кільце із зовнішнім діаметром 30 мм має зовнішню окружність ≈94 мм, що дозволяє використовувати максимум 31 полюс, але з урахуванням міжполюсних проміжків практична межа становить 20–24 полюси.

Точність намагнічувального пристосування:Більша кількість полюсів вимагає вищої точності позиціонування для кожного полюсного осердя у приладі. Понад 24 полюси вартість приладу різко зростає.

У Fullzen Technology ми рекомендуємо 8–16 полюсів для зовнішнього діаметра менше 30 мм, 12–24 полюси для зовнішнього діаметра 30–60 мм та 16–32 полюси для зовнішнього діаметра 60–100 мм. Застосування, що перевищують 32 полюси, вимагає індивідуальної оцінки доцільності.

[Примітка] На верхню межу кількості полюсів також впливає товщина стінки. Тонкостінні кільця (товщина стінки <3 мм) мають нижчі межі кількості полюсів через збільшення міжполюсного розсіювання потоку. Для отримання конкретних розрахунків зверніться до нашої інженерної команди.

Процес намагнічування: що відбувається за лаштунками

Етап намагнічування – це завершальний і найбільш незворотний етап у виробництві кільцевих магнітів. Ось що відбувається в нашій майстерні та як це впливає на ваші терміни та вартість.

Конструкція та вартість намагнічувального приладу

Намагнічувальний пристрій є найважливішим компонентом у процесі намагнічування. Різні методи намагнічування відповідають різним структурам пристроїв:

Пристрій для осьового намагнічування:Дві паралельні мідні пластини — найпростіша конструкція, найнижча вартість ($100–300). Хороша універсальність; світильники можна використовувати спільно з різними класами міцності одного розміру.

Радіальний пристрій намагнічування:Конструкція внутрішнього полюсного осердя + зовнішньої полюсної гільзи, що вимагає точної концентричності (<0,05 мм). Вартість: $600–2000 (залежно від розміру).

Багатополюсне пристосування для намагнічування:Кожен полюс відповідає незалежному сердечнику полюса; більше полюсів означає більшу складність. 8-полюсний світильник: $800–1200; 24-полюсний: $2500–4000; 48+ полюсів: $5000–8000+.

Світильники – це одноразова інвестиція — якщо ваше замовлення вимагає постійного виробництва з однаковою кількістю полюсів, вартість світильника амортизується до дуже низької собівартості за штуку. На пілотних етапах ми рекомендуємо починати з меншої кількості полюсів, щоб перевірити конструкцію магнітного кола.

Параметри імпульсного намагнічування

Намагнічування – це процес використання миттєвого сильного магнітного поля для перетворення всіх магнітних доменів у цільову орієнтацію. Ключові параметри:

Напруженість поля:Для досягнення повної намагніченості необхідно перевищувати власну коерцитивну силу матеріалу (Hcj). N42 вимагає >955 кА/м; 42SH вимагає >1710 кА/м.

Ширина імпульсу:Зазвичай 0,5–5 мс, залежно від об'єму магніту та матеріалу.

Критерій насичення:Виміряйте магнитний потік після намагнічування; якщо відхилення від стандартного значення перевищує 3%, намагнічування недостатнє, і енергію імпульсу необхідно збільшити.

У майстерні намагнічування Fullzen Technology ми використовуємо імпульсний намагнічувач на 5000 В / 1 000 000 мкФ, здатний задовольнити вимоги до намагнічування від класів N35 до 50EH та від 2 до 72 полюсів.

Різниця в намагніченості спечених, зв'язаних та литих під тиском кілець

Процеси намагнічування суттєво відрізняються між трьома типами матеріалів:

Спечений NdFeB (анізотропний): для повного намагнічування потрібні надзвичайно сильні імпульсні поля (>3 Тл). Напрямок орієнтації встановлюється під час пресування; напрямок намагнічування повинен збігатися з напрямком орієнтації. Незворотний після намагнічування.

Зв'язаний NdFeB (ізотропний): Немає переважного напрямку орієнтації; може намагнічуватися в будь-якому напрямку. Потребує меншої напруженості поля намагнічування (>1,5 Тл); багатополюсне намагнічування легко досягає складних структур. Але максимальний енергетичний добуток на 30–40% нижчий, ніж у спеченого.

Литий під тиском NdFeB (ізотропний): Найнижчі магнітні характеристики (BHmax ≈5–10 MGOe), але може бути литий під тиском у складні форми та намагнічений після цього. Підходить для неправильних форм та надтонких багатополюсних кілець.

Вибір матеріалу для вашого намагнічувального кільця залежить від пріоритетів вашого застосування: магнітних характеристик порівняно зі складністю схеми намагнічування. Для високої продуктивності оберіть спечений матеріал; для складних схем – зв'язаний.

Перевірка якості після намагнічування

Кожне намагнічене кільце має пройти перевірку перед відправкою — ось три стандартні методи, які ми використовуємо у Fullzen Technology, і що перевіряє кожен з них.

Вимірювання котушки Гельмгольца (загальний потік)

Котушка Гельмгольца вимірює загальний магнітний потік магніту — найфундаментальніший метод перевірки повної намагніченості.

Принцип:Помістіть магніт всередину котушки Гельмгольца, виміряйте індуковану напругу та обчисліть загальний магнітний потік.

Призначення:Переконайтеся, що намагніченість досягла насичення, а значення потоку знаходяться в межах допуску (зазвичай ±5%).

Обмеження:Може вимірювати лише загальний потік; не може визначити, чи розподіл поля є рівномірним, чи існує міжполюсна симетрія.

Кожен магніт Fullzen повинен пройти випробування котушки Гельмгольца перед відправкою — це перший крок у нашому стандартному процесі контролю якості.

Сканування зондом Холла (розподіл поля)

Сканування зондом Холла вимірює розподіл магнітного поля по поверхні магніту, що особливо важливо для багатополюсних кілець.

Принцип:Зонд Холла обертається та сканує поверхню магніту, реєструючи напруженість поля в кожному кутовому положенні.

Призначення:Перевірте міжполюсну симетрію, форму хвилі поля (чистоту синусоїдальної/прямокутної хвилі) та узгодженість кроку полюсів у багатополюсних кільцях.

Ключовий показник:Відхилення поля між сусідніми полюсами не повинно перевищувати ±3%; для кілець енкодера потрібно ±1%.

Клієнтам енкодерів зазвичай потрібні звіти про сканування зонда Холла. У Fullzen це стандартний елемент контролю якості для кілець енкодерів.

Метод із залізним порошком (швидка візуальна перевірка)

Метод залізного порошку є найбільш інтуїтивно зрозумілим методом якісного контролю — залізний порошок, посипаний поверхнею магніту, вирівнюється вздовж ліній потоку, безпосередньо виявляючи розподіл поля.

Призначення:Швидка перевірка правильності напрямку намагнічування, кількості полюсів та відсутності очевидних дефектів намагнічування.

Обмеження:Тільки якісні; числових значень не надаються. Точність значно нижча, ніж у сканування зондом Холла.

Метод із залізним порошком зазвичай використовується для контролю першого виробу та швидкого сортування на виробничій лінії — не підходить для контролю якості на виході, але чудово підходить для вхідного контролю та швидкого підтвердження після намагнічування.

Найчастіші запитання

З: Чи можна перемагнітити кільцевий магніт в іншому напрямку після початкового намагнічування?

A: Ні. Для спечених кільцевих магнітів NdFeB магнітна орієнтація визначається на етапі пресування. Після намагнічування повторне намагнічування в іншому напрямку не спрацює, оскільки магнітні домени вже вирівняні. Якщо вам потрібно змінити напрямок намагнічування, ви повинні замовити нові магніти з правильною орієнтацією, зазначеною перед пресуванням. У Fullzen Technology ми підтверджуємо напрямок намагнічування на етапі перевірки креслення, щоб уникнути цієї проблеми.

З: Скільки полюсів може підтримувати кільцевий магніт із зовнішнім діаметром 30 мм?

A: Кільцевий магніт із зовнішнім діаметром 30 мм зазвичай може підтримувати до 16–20 полюсів, залежно від товщини стінки та мінімальної ширини дуги полюса. При мінімальній дузі полюса 3 мм зовнішня окружність дозволяє використовувати приблизно 31 полюс максимум, але практичні обмеження — точність намагнічувального приладу, товщина стінки та міжполюсний розсіювання потоку — обмежують більшість конструкцій 16–20 полюсами. Ми рекомендуємо уточнити кількість полюсів у нашої інженерної команди перед замовленням приладів.

З: Чому радіальне намагнічування дорожче за аксіальне?

A: Радіальне намагнічування вимагає спеціального пристосування, яке генерує сильне радіальне поле від внутрішнього до зовнішнього діаметра, що є складнішим у проектуванні та виготовленні, ніж просте осьове пластинчасте пристосування. Радіальні пристосування зазвичай коштують у 5–20 разів дорожче, ніж осьові (від 600 до 6000 доларів США та більше залежно від розміру кільця та кількості полюсів). Крім того, радіальне намагнічування має нижчий коефіцієнт текучості (зазвичай 90–95% проти 98%+ для осьового) через вищі вимоги до напруженості поля та необхідну точність вирівнювання.

З: Яка схема намагнічування найкраще підходить для двигунів BLDC?

A: Для більшості двигунів BLDC стандартним вибором є багатополюсне радіальне намагнічування. Двигуни BLDC Inrunner зазвичай використовують 8–14 полюсів; двигуни outrunner використовують 12–24 полюси. Напрямок радіального поля (від внутрішнього до зовнішнього діаметра) збігається з траєкторією потоку повітряного зазору, забезпечуючи на 15–20% вище використання, ніж аксіальне намагнічування. У Fullzen Technology понад 70% замовлень наших клієнтів на двигуни вказують багатополюсне радіальне намагнічування.

З: Яка максимальна робоча температура для багатополюсних кільцевих магнітів?

A: Багатополюсні кільцеві магніти дотримуються тих самих температурних обмежень, що й стандартні кільцеві магніти — марки N35–N45 працюють до 80°C, тоді як марки SH витримують 150°C, а марки UH — 180°C. Однак багатополюсні кільця стикаються з вищим ризиком розмагнічування за підвищених температур, оскільки тонкі полюсні секції мають нижчий опір саморозмагнічування. Для застосувань у двигунах вище 120°C ми рекомендуємо використовувати марки 38SH або 40UH, а не стандартні N42.