Распрацоўка рухавікоў з пастаяннымі магнітамі цесна звязана з распрацоўкай матэрыялаў з пастаяннымі магнітамі. Кітай з'яўляецца першай краінай у свеце, якая выявіла магнітныя ўласцівасці матэрыялаў з пастаяннымі магнітамі і прымяніла іх на практыцы. Больш за 2000 гадоў таму Кітай выкарыстаў магнітныя ўласцівасці матэрыялаў з пастаяннымі магнітамі для вырабу компаса, які адыграў велізарную ролю ў навігацыі, ваенных і іншых галінах і стаў адным з чатырох найвялікшых вынаходніцтваў старажытнага Кітая.
Першы рухавік у свеце, які з'явіўся ў 1920-я гады, быў рухавіком з пастаяннымі магнітамі, які выкарыстоўваў пастаянныя магніты для стварэння ўзбуджальных магнітных палёў. Аднак матэрыял пастаяннага магніта, які выкарыстоўваўся ў той час, быў натуральным магнетытам (Fe3O4), які меў вельмі нізкую шчыльнасць магнітнай энергіі. Выраблены з яго рухавік адрозніваўся вялікімі памерамі і неўзабаве быў заменены электрарухавіком.
Дзякуючы хуткаму развіццю розных рухавікоў і вынаходніцтву сучасных магнетызатараў, людзі правялі глыбокія даследаванні механізму, складу і тэхналогіі вытворчасці пастаянных магнітных матэрыялаў і паслядоўна адкрылі мноства пастаянных магнітных матэрыялаў, такіх як вугляродзістая сталь, вальфрам сталі (максімальны прадукт магнітнай энергіі каля 2,7 кДж/м3), кобальтавай сталі (максімальны прадукт магнітнай энергіі каля 7,2 кДж/м3).
У прыватнасці, з'яўленне алюмініева-нікелевых і кобальтавых пастаянных магнітаў у 1930-я гады (максімальны прадукт магнітнай энергіі можа дасягаць 85 кДж/м3) і ферытавых пастаянных магнітаў у 1950-я гады (максімальны прадукт магнітнай энергіі можа дасягаць 40 кДж/м3) значна палепшылі магнітныя ўласцівасці , і розныя мікра- і малыя рухавікі пачалі выкарыстоўваць узбуджэнне ад пастаянных магнітаў. Магутнасць рухавікоў з пастаяннымі магнітамі вагаецца ад некалькіх міліват да дзясяткаў кілават. Яны шырока выкарыстоўваюцца ў ваеннай, прамысловай і сельскагаспадарчай вытворчасці і паўсядзённым жыцці, і іх аб'ём вытворчасці рэзка павялічыўся.
Адпаведна, у гэты перыяд былі зроблены прарывы ў тэорыі праектавання, метадах разліку, намагнічванні і тэхналогіі вытворчасці рухавікоў з пастаяннымі магнітамі, утвараючы набор метадаў аналізу і даследавання, прадстаўленых метадам дыяграмы працоўнай дыяграмы пастаяннага магніта. Аднак каэрцытыўная сіла пастаянных магнітаў AlNiCo невялікая (36-160 кА/м), а рэшткавая магнітная шчыльнасць ферытавых пастаянных магнітаў невысокая (0,2-0,44 Тл), што абмяжоўвае вобласць іх прымянення ў рухавіках.
Толькі ў 1960-х і 1980-х гадах адзін за адным з'явіліся рэдказямельныя пастаянныя магніты з кобальту і пастаянныя магніты з неадымавым жалезам і борам (у сукупнасці яны называюцца рэдказямельнымі пастаяннымі магнітамі). Іх выдатныя магнітныя ўласцівасці, такія як высокая шчыльнасць рэшткавага магнітнага поля, высокая каэрцытыўная сіла, высокі прадукт магнітнай энергіі і лінейная крывая размагнічвання, асабліва падыходзяць для вытворчасці рухавікоў, што адкрывае развіццё рухавікоў з пастаяннымі магнітамі ў новы гістарычны перыяд.
1. Пастаянныя магнітныя матэрыялы
Матэрыялы з пастаяннымі магнітамі, якія звычайна выкарыстоўваюцца ў рухавіках, уключаюць спечаныя магніты і звязаныя магніты, асноўнымі тыпамі з'яўляюцца алюміній-нікель-кобальт, ферыт, самарый-кобальт, неадым, жалеза, бор і г.д.
Alnico: Матэрыял пастаяннага магніта Alnico з'яўляецца адным з самых ранніх шырока выкарыстоўваных матэрыялаў пастаяннага магніта, і працэс яго падрыхтоўкі і тэхналогія адносна сталыя.
Пастаянны ферыт: у 1950-я гады ферыт пачаў росквіт, асабліва ў 1970-я, калі ферыт стронцыю з добрай коэрцитивной сілай і характарыстыкамі магнітнай энергіі быў запушчаны ў вытворчасць у вялікіх колькасцях, што хутка пашырыла выкарыстанне пастаяннага ферыту. Як неметалічны магнітны матэрыял, ферыт не мае такіх недахопаў, як лёгкае акісленне, нізкая тэмпература Кюры і высокі кошт металічных матэрыялаў з пастаяннымі магнітамі, таму ён вельмі папулярны.
Самарыевы кобальт: матэрыял з пастаянным магнітам з выдатнымі магнітнымі ўласцівасцямі, які з'явіўся ў сярэдзіне 1960-х гадоў і мае вельмі стабільную працу. Самарыевы кобальт асабліва падыходзіць для вытворчасці рухавікоў з пункту гледжання магнітных уласцівасцей, але з-за сваёй высокай цаны ён у асноўным выкарыстоўваецца ў даследаваннях і распрацоўках ваенных рухавікоў, такіх як авіяцыя, аэракасмічная прамысловасць і зброя, а таксама рухавікоў у галінах высокіх тэхналогій, дзе высокая прадукцыйнасць і кошт - не галоўны фактар.
NdFeB: магнітны матэрыял NdFeB - гэта сплаў неадыму, аксіду жалеза і г.д., таксама вядомы як магнітная сталь. Ён мае надзвычай высокі прадукт магнітнай энергіі і прымусовую сілу. У той жа час перавагі высокай шчыльнасці энергіі робяць матэрыялы пастаяннага магніта NdFeB шырока выкарыстоўванымі ў сучаснай прамысловасці і электронных тэхналогіях, робячы магчымым мініяцюрызацыі, палягчэння і тонкага абсталявання, напрыклад, інструментаў, электраакустычных рухавікоў, магнітнага падзелу і намагнічвання. Паколькі ён змяшчае вялікую колькасць неадыму і жалеза, ён лёгка іржавее. Павярхоўная хімічная пасівацыя - адно з лепшых рашэнняў у цяперашні час.
Каразійная ўстойлівасць, максімальная рабочая тэмпература, прадукцыйнасць апрацоўкі, форма крывой размагнічвання,
і параўнанне коштаў на часта выкарыстоўваюцца матэрыялы з пастаяннымі магнітамі для рухавікоў (малюнак)
2.Уплыў магнітнай формы і допуску сталі на характарыстыкі рухавіка
1. Уплыў магнітнай таўшчыні сталі
Калі ўнутраны або знешні магнітны контур фіксаваны, паветраны зазор памяншаецца, а эфектыўны магнітны паток павялічваецца пры павелічэнні таўшчыні. Відавочным праявай з'яўляецца тое, што хуткасць халастога ходу памяншаецца, а ток халастога ходу памяншаецца пры тым жа рэшткавым магнетызме, а максімальная эфектыўнасць рухавіка павялічваецца. Аднак ёсць і недахопы, такія як падвышаная камутацыйная вібрацыя рухавіка і адносна больш крутая крывая эфектыўнасці рухавіка. Такім чынам, таўшчыня магнітнай сталі рухавіка павінна быць максімальна аднолькавай, каб паменшыць вібрацыю.
2.Уплыў шырыні магнітнай сталі
Для блізка размешчаных магнітаў бесщеточных рухавікоў агульны сумарны зазор не можа перавышаць 0,5 мм. Калі ён занадта малы, ён не будзе ўсталяваны. Калі ён занадта вялікі, рухавік будзе вібраваць і зніжаць эфектыўнасць. Гэта таму, што становішча элемента Хола, які вымярае становішча магніта, не адпавядае фактычнаму становішчу магніта, і шырыня павінна быць адпаведнай, інакш рухавік будзе мець нізкую эфектыўнасць і вялікую вібрацыю.
Для шчотачных рухавікоў існуе пэўны зазор паміж магнітамі, які зарэзерваваны для пераходнай зоны механічнай камутацыі. Хоць ёсць прабел, большасць вытворцаў маюць строгія працэдуры ўстаноўкі магніта для забеспячэння дакладнасці ўстаноўкі, каб забяспечыць дакладнае становішча ўстаноўкі магніта рухавіка. Калі шырыня магніта перавышае, ён не будзе ўсталяваны; калі шырыня магніта занадта малая, гэта прывядзе да няправільнага размяшчэння магніта, мацнейшай вібрацыі рухавіка і зніжэння эфектыўнасці.
3. Уплыў памеру фаскі з магнітнай сталі і без фаскі
Калі фаска не зроблена, хуткасць змены магнітнага поля на краі магнітнага поля рухавіка будзе вялікай, што прывядзе да пульсацыі рухавіка. Чым больш фаска, тым менш вібрацыя. Аднак зняцце фаскі звычайна выклікае пэўную страту магнітнага патоку. Для некаторых спецыфікацый страты магнітнага патоку складаюць 0,5~1,5%, калі фаска роўная 0,8. Для матавых рухавікоў з нізкім рэшткавым магнетызмам адпаведнае памяншэнне памеру фаскі дапаможа кампенсаваць рэшткавы магнетызм, але пульсацыя рухавіка павялічыцца. Наогул кажучы, калі рэшткавы магнетызм нізкі, допуск у напрамку даўжыні можа быць адпаведным чынам павялічаны, што можа павялічыць эфектыўны магнітны паток да пэўнай ступені і захаваць характарыстыкі рухавіка ў асноўным нязменнымі.
3. Заўвагі аб рухавіках з пастаяннымі магнітамі
1. Будова і канструктыўны разлік магнітнага ланцуга
Для таго, каб у поўнай меры раскрыць магнітныя ўласцівасці розных матэрыялаў з пастаяннымі магнітамі, асабліва выдатныя магнітныя ўласцівасці рэдказямельных пастаянных магнітаў, і вырабіць эканамічна эфектыўныя рухавікі з пастаяннымі магнітамі, немагчыма проста прымяніць метады разліку структуры і канструкцыі традыцыйныя рухавікі з пастаяннымі магнітамі або рухавікі з электрамагнітным узбуджэннем. Для паўторнага аналізу і паляпшэння структуры магнітнага ланцуга неабходна стварыць новыя канцэпцыі дызайну. Дзякуючы хуткаму развіццю камп'ютэрнага абсталявання і праграмнага забеспячэння, а таксама бесперапыннаму ўдасканаленню сучасных метадаў праектавання, такіх як лікавы разлік электрамагнітнага поля, аптымізацыйны дызайн і тэхналогія мадэлявання, а таксама дзякуючы сумесным намаганням акадэмічных і інжынерных суполак рухавікоў, былі зроблены прарывы зроблены ў тэорыі праектавання, метадах разліку, структурных працэсах і тэхналогіях кіравання рухавікамі з пастаяннымі магнітамі, утвараючы поўны набор метадаў аналізу і даследавання і праграмнага забеспячэння для аўтаматызаванага аналізу і праектавання, якое спалучае лікавы разлік электрамагнітнага поля і аналітычнае рашэнне эквівалентнага магнітнага ланцуга, і пастаянна ўдасканальваецца.
2. Незваротная праблема размагнічвання
Пры няправільнай канструкцыі або выкарыстанні рухавік з пастаяннымі магнітамі можа выклікаць незваротнае размагнічванне або размагнічванне, калі тэмпература занадта высокая (пастаянны магніт NdFeB) або занадта нізкая (пастаянны ферытавы магніт), у выніку рэакцыі якара, выкліканай ударным токам, або пад моцнымі механічнымі вібрацыямі, якія прывядуць да зніжэння прадукцыйнасці рухавіка і нават прывядуць яго ў непрыдатнасць. Такім чынам, неабходна вывучыць і распрацаваць метады і прылады, прыдатныя для вытворцаў рухавікоў, для праверкі тэрмічнай стабільнасці матэрыялаў з пастаяннымі магнітамі, а таксама для аналізу здольнасці супраць размагнічвання розных структурных формаў, каб можна было прыняць адпаведныя меры падчас праектавання і вытворчасці. каб гарантаваць, што рухавік з пастаяннымі магнітамі не губляе магнетызм.
3. Праблемы з коштам
Паколькі рэдказямельныя пастаянныя магніты па-ранейшаму адносна дарагія, кошт рэдказямельных рухавікоў з пастаяннымі магнітамі звычайна вышэй, чым рухавікоў з электрычным узбуджаннем, што павінна быць кампенсавана іх высокай прадукцыйнасцю і эканоміяй эксплуатацыйных выдаткаў. У некаторых выпадках, напрыклад, у рухавіках гукавой шпулькі для камп'ютэрных дыскаводаў, выкарыстанне пастаянных магнітаў NdFeB паляпшае прадукцыйнасць, значна памяншае аб'ём і масу, а таксама зніжае агульныя выдаткі. Пры распрацоўцы неабходна правесці параўнанне прадукцыйнасці і цаны ў залежнасці ад канкрэтных выпадкаў выкарыстання і патрабаванняў, а таксама ўнесці інавацыі ў структурныя працэсы і аптымізаваць праекты для зніжэння выдаткаў.
Anhui Mingteng Permanent Magnet Electromechanical Equipment Co., Ltd. (https://www.mingtengmotor.com/). Хуткасць размагнічвання магнітнай сталі рухавіка з пастаяннымі магнітамі складае не больш за адну тысячную ў год.
Матэрыял пастаяннага магніта ротара рухавіка з пастаянным магнітам нашай кампаніі выкарыстоўвае спечаны NdFeB прадукт з высокай магнітнай энергіяй і высокай унутранай каэрцытыўнасцю, а звычайныя маркі N38SH, N38UH, N40UH, N42UH і г.д. Возьмем N38SH, часта выкарыстоўваную марку нашай кампаніі , у якасці прыкладу: 38- уяўляе максімальны прадукт магнітнай энергіі 38MGOe; SH азначае максімальную тэмпературную ўстойлівасць 150 ℃. UH мае максімальную тэмпературную ўстойлівасць 180 ℃. Кампанія распрацавала прафесійныя інструменты і накіроўвалыя прыстасаванні для зборкі магнітнай сталі і якасна прааналізавала палярнасць сабранай магнітнай сталі разумнымі сродкамі, так што адноснае значэнне магнітнага патоку кожнай шчыліны магнітнай сталі было блізкім, што забяспечвае сіметрычнасць магнітнай сталі. схемы і якасці зборкі магнітнай сталі.
Аўтарскія правы: гэты артыкул з'яўляецца перадрукам агульнадаступнага нумара WeChat «сённяшні рухавік», арыгінальная спасылка https://mp.weixin.qq.com/s/zZn3UsYZeDwicEDwIdsbPg
Гэты артыкул не адлюстроўвае погляды нашай кампаніі. Калі ў вас ёсць розныя меркаванні або погляды, выпраўце нас!
Час публікацыі: 30 жніўня 2024 г