Αξονική έναντι διαμετρικής μαγνήτισης: Καθορισμός προσαρμοσμένων μαγνητών κινητήρα

Οι μαγνήτες από πυροσυσσωματωμένο νεοδυμικό είναι ανισότροποι - έχουν μια προτιμώμενη κατεύθυνση μαγνήτισης που ρυθμίζεται κατά την πίεση σε μαγνητικό πεδίο. Η πράσινη συμπαγής (μη πυροσυσσωματωμένη σκόνη) ευθυγραμμίζεται σε μαγνητικό πεδίο 1,5-2,0 Tesla και στη συνέχεια πυροσυσσωματώνεται. Μετά την πυροσυσσωμάτωση, ο μαγνήτης μπορεί να μαγνητιστεί μόνο κατά μήκος αυτής της αρχικής κατεύθυνσης ευθυγράμμισης. Η μαγνήτιση σε οποιαδήποτε άλλη κατεύθυνση αποδίδει ένα ασθενές, ασταθές πεδίο (συνήθως 10-20% του Br της ευθυγραμμισμένης κατεύθυνσης). Κατά συνέπεια, δεν μπορείτε να "ξαναμαγνητίσετε" ένα αξονικά πιεσμένο μπλοκ σε ένα διαμετρικά μαγνητισμένο.

Έτσι, ο καθορισμός της κατεύθυνσης μαγνήτισης είναι μια απόφαση σχεδιασμού που καθορίζει τη διαδικασία εργαλείων συμπίεσης και κατασκευής. Για ένα δεδομένο σχήμα μαγνήτη, υπάρχουν συνήθως δύο πιθανές κατευθύνσεις ευθυγράμμισης (π.χ., μέσω του πάχους έναντι του μήκους). Ο πελάτης πρέπει να επιλέξει με βάση την απαιτούμενη διαδρομή ροής της εφαρμογής.

Για έναν κυλινδρικό μαγνήτη (ύψος H, διάμετρος D):

Αξονική μαγνήτιση: μαγνητικοί πόλοι στις δύο κυκλικές όψεις (βόρεια στην επάνω όψη, νότια στην κάτω όψη). Το πεδίο είναι παράλληλο με τον άξονα του κυλίνδρου. Χρησιμοποιείται σε συνδέσμους μόνιμου μαγνήτη, κινητήρες αξονικής ροής και μαγνητικά ελατήρια.

Διαμετρική μαγνήτιση: μαγνητικοί πόλοι σε αντίθετες πλευρές της εξωτερικής επιφάνειας του κυλίνδρου (βόρεια στη μία πλευρά, νότια 180 μοίρες απέναντι). Το πεδίο είναι κάθετο στον άξονα, περνώντας κατά μήκος της διαμέτρου. Χρησιμοποιείται σε μοτέρ ανεμιστήρα συνεχούς ρεύματος χωρίς ψήκτρες ενός ζεύγους-, αισθητήρες εφέ χωλ και μικρούς περιστροφικούς κωδικοποιητές.

Ακτινική μαγνήτιση: ειδικά για μαγνήτες δακτυλίου (OD, ID). Οι πόλοι βρίσκονται σε εσωτερικές και εξωτερικές κυλινδρικές επιφάνειες (βόρεια στην OD, νότια στην ID ή αντίστροφα). Η ροή ρέει ακτινικά. Χρησιμοποιείται σε ρότορες υψηλής-ταχύτητας με πολυπολικούς δακτυλίους και σε μαγνητικά ρουλεμάν.

Πολυπολικός-διαμετρικός/ακτινικός: οι μαγνήτες μαγνητίζονται με πολλαπλούς εναλλασσόμενους πόλους γύρω από την περιφέρεια (π.χ. 4-πόλος, 8πολικός, 12πολικός). Απαιτεί πολυπολικό εξάρτημα μαγνήτισης μετά το πάτημα.

Για ρότορες μόνιμου μαγνήτη υψηλής-ταχύτητας (πάνω από 20.000 rpm), οι επιφανειακοί-μαγνήτες τόξου υπόκεινται σε φυγόκεντρες δυνάμεις. Ένας πολυπολικός ακτινικά μαγνητισμένος δακτυλιοειδής μαγνήτης (ένας-δακτύλιος με εναλλασσόμενους πόλους στο OD του) δεν έχει κολλημένα τμήματα – είναι ένας μονολιθικός πυροσυσσωματωμένος δακτύλιος. Αυτό εξαλείφει τον κίνδυνο αποκόλλησης τμήματος. Οι ακτινικοί δακτύλιοι παράγουν επίσης ένα ομαλότερο προφίλ μαγνητικού πεδίου σε σύγκριση με τα τμηματικά τόξα, μειώνοντας την κυματοποίηση της ροπής κατά 30-50%.

Ωστόσο, οι ακτινωτοί δακτύλιοι απαιτούν εξειδικευμένα εξαρτήματα μαγνήτισης (πηνία γύρω από την περιφέρεια του δακτυλίου). Το κόστος του εξαρτήματος είναι υψηλότερο (2000-5000 $ ανά πλήθος πόλων) από ό,τι για αξονικούς/διαμετρικούς μαγνήτες, αλλά το εξάρτημα μπορεί να επαναχρησιμοποιηθεί για όλους τους δακτυλίους των ίδιων διαστάσεων και πλήθους πόλων.

Για διαμέτρους ρότορα από 20 mm έως 150 mm, προσφέρουμε ακτινικά μαγνητισμένους δακτυλίους με 2 έως 16 πόλους. Ελάχιστο πάχος τοιχώματος: 3mm για αξιόπιστη πυροσυσσωμάτωση χωρίς ρωγμές.

Πώς η κατεύθυνση μαγνήτισης επηρεάζει το κόστος των εργαλείων σας

Το κόστος εργαλείων και κατασκευής ποικίλλει σημαντικά:

Για τη δημιουργία πρωτοτύπων, συνιστούμε τη χρήση ισότροπων συνδεδεμένων μαγνητών ή τυπικής μαγνήτισης σε απλά σχήματα, και στη συνέχεια μετακίνηση σε ανισότροπη πυροσυσσωμάτωση για παραγωγή μετά την επικύρωση του σχεδιασμού.

Για προσαρμοσμένους μαγνήτες κινητήρα που απαιτούν συγκεκριμένες κατευθύνσεις μαγνήτισης – αξονικές, διαμετρικές, ακτινικές ή πολλαπλών{0}}πόλων – επισκεφτείτε τη σελίδα προϊόντος Rotor Magnet. Παρέχουμε φωτιστικά μαγνήτισης με κάθε παραγγελία, επιτρέποντάς σας να ελέγχετε την πολικότητα πριν από τη συναρμολόγηση.

Για να συζητήσετε το απαιτούμενο σχέδιο ροής του κινητήρα σας και την ισχύ πεδίου, επικοινωνήστε με την τεχνική ομάδα μας. Παρέχουμε επαλήθευση κατεύθυνσης μαγνήτισης χρησιμοποιώντας ανιχνευτές Hall και πηνία Helmholtz.

Ε: Μπορώ να μαγνητίσω τον ίδιο δακτύλιο νεοδυμίου πρώτα αξονικά και μετά διαμετρικά;
Α: Όχι. Μόλις μαγνητιστεί προς μία κατεύθυνση, ο μαγνήτης διατηρεί αυτόν τον προσανατολισμό. Η προσπάθεια μιας δεύτερης κατεύθυνσης μαγνήτισης απομαγνητίζει το υλικό ή δημιουργεί μια πολύπλοκη κατάσταση πολλαπλών-τομέων με 50% χαμηλότερη συνολική ροή.

Ε: Πώς μπορώ να καθορίσω την κατεύθυνση μαγνήτισης σε ένα σχέδιο για έναν προσαρμοσμένο μαγνήτη μπλοκ;
Α: Χρησιμοποιήστε ένα βέλος με την ένδειξη "Κατεύθυνση Μαγνητισμού" στο σχέδιο. Δείξτε το βέλος σε σχέση με τις διαστάσεις του εξαρτήματος. Δώστε ένα τρισδιάστατο αρχείο CAD (STEP ή STL) με το βέλος μοντελοποιημένο ως αναφορά. Επιβεβαιώνουμε με κλήρωση επιστροφής.

Ε: Ποιος είναι ο μέγιστος αριθμός πόλων που μπορείτε να μαγνητίσετε σε έναν ακτινωτό δακτύλιο διαμέτρου 30 mm;
Α: Έως 16 πόλους (22,5 μοίρες ανά πόλο). Ελάχιστο τόξο πόλου: 5mm στο OD. Για υψηλότερους αριθμούς πόλων (π.χ. 24 πόλους σε 30 mm OD), το μαγνητιζόμενο υλικό μεταξύ των πόλων γίνεται πολύ στενό, προκαλώντας υψηλή διαρροή. Χρησιμοποιήστε την ανάλυση FE για έλεγχο.