מגנטים במנועי מגנט קבועים

תחום היישום הגדול ביותר של מגנטים קבועים לאדמה נדירים הוא מנועי מגנט קבוע. מנועים ידועים בדרך כלל כמנועים. במובן הרחב, מנועים כוללים מנועים הממירים אנרגיה חשמלית לאנרגיה מכנית, וגנרטורים הממירים אנרגיה מכנית לאנרגיה חשמלית. נעשה שימוש גם במנועים וגם בגנרטורים. ציוד חשמלי עם חוק האינדוקציה האלקטרומגנטית או חוק הכוח האלקטרומגנטי כעיקרון הבסיס. השדה המגנטי של פער האוויר הוא הנחת היסוד של עקרון העבודה של המנוע. השדה המגנטי של פער האוויר שנוצר על ידי עירור חשמלי נקרא מנוע אינדוקציה, והשדה שנוצר על ידי מגנט קבוע נקרא מנוע מגנט קבוע.

השדה המגנטי של פער האוויר במנוע המגנט הקבוע נוצר על ידי המגנט הקבוע, שאינו דורש תוספת אנרגיה חשמלית או פיתולים נוספים. לכן, היתרון הגדול ביותר של מנוע המגנט הקבוע לעומת מנוע האינדוקציה הוא יעילות גבוהה, חיסכון באנרגיה, גודל קטן ומבנה פשוט, כך שמנוע המגנט הקבוע היישום של מגנטו, במיוחד בכל מיני מנועים קטנים ומיקרו, הוא בשימוש נרחב.

האיור שלהלן הוא דגם פשוט של עקרון העבודה של מנוע DC מגנט קבוע. שני מגנטים קבועים יוצרים שדה מגנטי בסליל שבמרכזו, והסליל מועבר בזרם. הכוח האלקטרומגנטי (כלל יד שמאל) ייווצר תחת פעולת השדה המגנטי, ולאחר מכן יסתובב. המנוע החלק המסתובב נקרא הרוטור, והחלק הנייח נקרא הסטטור. ברור שהמגנט הקבוע באיור למטה שייך לסטטור, והסליל שייך לרוטור.

עבור מכונות חשמליות מסתובבות, כאשר המגנט הקבוע הוא הסטטור, המגנט בצורת אריח בצורת אריח בקשת החיצונית מחובר למארז; כאשר המגנט הקבוע הוא הרוטור, המגנט בצורת אריח בצורת אריח בקשת הפנימית מחובר לליבת הרוטור. , או מוטבע בליבת הרוטור בצורה מרובעת, כפי שמוצג באיור למטה:

עבור מנועים ליניאריים, המגנטים הקבועים הם בעיקר מרובעים ומקבילים, ומנועים ליניאריים גליליים משתמשים גם במגנטים טבעתיים ממוגנטים צירית.

למגנטים של מנוע מגנט קבוע יש את המאפיינים הבאים:

1. הצורה לא תהיה מסובכת מדי (למעט כמה מנועי מיקרו, כמו מנועי VCM), רובם מלבניים, בצורת אריח, בצורת מניפה וצורת לחם. במיוחד תחת הנחת היסוד של הפחתת עלות עיצוב המנוע, רבים מהם ישתמשו בפלדת מגנטים מרובעים משובצים;

2. המגנטיזציה פשוטה יחסית, בעצם מגנטת חד קוטבית, ונוצר מעגל מגנטי רב קוטבי לאחר ההרכבה. אם הטבעת כולה עשויה, כגון טבעת מגנטית NdFeB מליטה או טבעת מגנטית בלחיצה חמה, בדרך כלל משתמשים במגנטיזציה של קרינה רב-קוטבית;

3. ליבת הדרישות הטכניות טמונה בעיקר ביציבות טמפרטורה גבוהה, עקביות שטף מגנטי ויכולת הסתגלות. מגנטים רוטורים על פני השטח ידרשו זיקה טובה לדבק. למגנטים של מנוע ליניארי יהיו דרישות קפדניות יחסית לתרסיס מלח. מגנטים מכוח הרוח הדרישות לתרסיס מלח יהיו מחמירות יותר, והמגנט של מנוע ההנעה ידרוש יציבות טובה מאוד בטמפרטורה גבוהה;

4. תוצר האנרגיה המגנטית מיושם בדרגות גבוהות, בינוניות ונמוכות, אך כוח הכפייה הוא בעיקר ברמה האמצעית והגבוהה. נכון לעכשיו, דרגות הפלדה המגנטיות של מנועי ההנעה של כלי רכב חשמליים הן בעיקר תוצר אנרגיה מגנטית גבוהה וכוח כפייה גבוה, כגון 45UH, 48UH, 50UH, 42EH, 45EH וכו'. תהליך דיפוזיה בוגר חיוני;

5. מגנטים מליטה מפולחים היו בשימוש נרחב בתחום המנועים בטמפרטורה גבוהה. המטרה היא לשפר את הבידוד הסגמנטלי של המגנטים כדי להפחית את אובדן זרם המערבולת של המגנטים כאשר המנוע פועל, וכמה מגנטים יהיו על פני השטח. ציפוי אפוקסי נוסף להגברת הבידוד שלו.

פריטי בדיקה מרכזיים למגנטים של מנוע:

1. יציבות בטמפרטורה גבוהה. חלק מהלקוחות יבקשו למדוד את ההתפרקות המגנטית של מעגל פתוח, וחלק מהלקוחות יבקשו למדוד את ההתפרקות המגנטית של מעגל פתוח למחצה. כאשר המנוע פועל, הפלדה המגנטית חייבת לשאת את השדה המגנטי ההפוך לסירוגין בנוסף לטמפרטורה גבוהה, ולכן יש לבדוק ולנטר את ההתפרקות המגנטית של המוצר המוגמר ועקומת דה-מגנטיזציה בטמפרטורה גבוהה של חומר הבסיס;

2. עקביות שטף. פלדה מגנטית משמשת כמקור השדה המגנטי של רוטור המנוע או הסטטור. אם יש הבדל בעקביות, זה יגרום לרטט של המנוע, להפחית את הספק ולהשפיע על תפקוד המנוע הכולל. לכן, לפלדה המגנטית של המנוע יש בדרך כלל דרישות לעקביות של השטף המגנטי, וחלק דורשות 5 אחוז בתוך, חלק דורשות בתוך 3 אחוז או אפילו 2 אחוז. יש לקחת בחשבון גורמים המשפיעים על עקביות השטף המגנטי, כגון העקביות של מגנטיות שיורית, עקביות הסובלנות ועקביות ציפויים מחורצים.

3. הסתגלות. רוב המגנטים המורכבים על פני השטח הם בצורת אריחים. עבור הזווית והרדיאן הכלולים, שיטת הבדיקה הדו-ממדית הקונבנציונלית כוללת שגיאות גדולות או קשה לבדיקה. בשלב זה, יש לשקול את יכולת ההסתגלות שלו. כמה מגנטים מסודרים מקרוב דורשים כדי לשלוט על הפער המצטבר, כמה מגנטים צמודים על פני השטח צריכים לקחת בחשבון את אטימות המכלול. כדאי להכין מתקן פרופיל לפי שיטת ההרכבה של המשתמש לבדיקת התאמת המגנט.

אנשי הרכש צריכים להתמקד בנקודות הבאות:

1. שוק אדמה נדירה. מכיוון שעלות הפריט הבודד של המנוע מהווה את החלק הגדול ביותר, פלדת המגנט הייתה תמיד המקור העיקרי להפחתת עלויות המנוע. מכיוון שצורת המגנט המנוע עצמו פשוטה יחסית, עלות החומר מהווה את החלק הגדול ביותר. הרוכשים צריכים לשים לב למתכות אדמה נדירות בכל עת. תנאי השוק, על מנת להבין את מגמת המחיר של מגנטים מנועים;

2. מדדי ביצועים. צורת הפלדה המגנטית פשוטה יחסית, ועלות החומר מהווה חלק גדול, כך שמדד הביצועים ישפיע ישירות על כמות האדמה הנדירה הכבדה בפלדה המגנטית, ובכך ישפיע ישירות על עלות הפלדה המגנטית;

3. כמות. רוב מגנטי המנוע גדולים יחסית, עם אורך קטן כמו 10 מ"מ וגדול עד יותר מ-100 מ"מ. מספר החלקים המיוצרים מריק לא יהיה רב, ולכן כאשר הביקוש אינו גדול, יהיה בזבוז גדול של ריקים במלאי, וייצור תבניות קבועות ידרוש הבעיה של חלוקת עלויות העובש מביאה לעלויות גבוהות יותר. .