Rifornimento di fabbrica Magnete ad arco NdFeB a magneti permanenti al neodimio di alta qualità per motore / industria

Lo sviluppo di motori a magneti permanenti è strettamente correlato allo sviluppo di materiali a magneti permanenti

Il primo motore al mondo apparso nel 1820 era un motore a magneti permanenti che genera un campo magnetico di eccitazione da un magnete permanente. Tuttavia, il materiale per magneti permanenti utilizzato a quel tempo era la magnetite naturale (Fe3O4), che aveva una densità di energia magnetica molto bassa. Il motore che ne derivava era ingombrante e fu presto sostituito da un motore elettrico ad eccitazione.

Con il rapido sviluppo di vari motori e l'invenzione degli attuali magnetizzatori, le persone hanno condotto ricerche approfondite sul meccanismo, la composizione e la tecnologia di produzione dei materiali dei magneti permanenti e successivamente hanno scoperto l'acciaio al carbonio e l'acciaio al tungsteno (il massimo prodotto di energia magnetica è di circa 2,7 kJ/m3), acciaio al cobalto (il massimo prodotto di energia magnetica è di circa 7,2 kJ/m3) e molti altri materiali magnetici permanenti. Soprattutto i magneti permanenti AlNiCo (prodotto massimo di energia magnetica fino a 85kJ/m3) apparsi negli anni '30 e i magneti permanenti in ferrite (prodotto massimo di energia fino a 40kJ/m3) apparsi negli anni '50 hanno grandi proprietà magnetiche Per migliorare, vari micro e i piccoli motori hanno utilizzato magneti permanenti per l'eccitazione. Tuttavia, la coercitività dei magneti permanenti AlNiCo è bassa (36~160 kA/m), e la densità residua dei magneti permanenti in ferrite non è elevata (0,2～0,44 T), il che limita il loro campo di applicazione nei motori. Fino agli anni '60 e '80, magneti permanenti in samario cobalto e materiali a magneti permanenti neodimio ferro boro sono usciti uno dopo l'altro. La loro elevata rimanenza, l'elevata coercitività, l'elevato prodotto energetico e le eccellenti proprietà magnetiche della curva di smagnetizzazione lineare sono particolarmente adatte per i motori di produzione, in modo che lo sviluppo dei motori a magneti permanenti sia entrato in un nuovo periodo storico.

La relazione tra le prestazioni dell'acciaio magnetico e le prestazioni del motore

1) L'influenza della rimanenza

Per i motori in corrente continua, a parità di parametri di avvolgimento e condizioni di prova, maggiore è la rimanenza, minore è la velocità a vuoto e minore è la corrente a vuoto; maggiore è la coppia massima, maggiore è l'efficienza nel punto di massima efficienza. Nella prova vera e propria, la velocità a vuoto e la coppia massima sono generalmente utilizzate per giudicare lo standard di rimanenza del magnete.

Per gli stessi parametri di avvolgimento e parametri elettrici, il motivo per cui maggiore è la rimanenza, minore è la velocità a vuoto e minore è la corrente a vuoto, è che il motore in funzione produce un'induttanza inversa sufficiente a una velocità relativamente bassa La tensione è generato in modo tale da ridurre la somma algebrica della forza elettromotrice applicata all'avvolgimento.

2) L'influenza della coercitività

Nel processo di funzionamento del motore, c'è sempre l'influenza della temperatura e della smagnetizzazione inversa. Dal punto di vista del design del motore, maggiore è la forza coercitiva, minore può essere la direzione dello spessore del magnete. Minore è la forza coercitiva, maggiore è la direzione dello spessore del magnete. Ma dopo che l'acciaio magnetico supera una certa forza coercitiva, è inutile, perché altri componenti del motore non possono funzionare stabilmente a quella temperatura. La coercitività è sufficiente per soddisfare la domanda e lo standard è soddisfare la domanda nelle condizioni sperimentali raccomandate e non è necessario sprecare risorse.

3) L'influenza dell'ortogonalità

L'ortogonalità influisce solo sulla rettilineità della curva di efficienza del test delle prestazioni del motore. Sebbene la rettilineità della curva di efficienza del motore non sia stata elencata come uno standard indice importante, è molto importante per la distanza di percorrenza continua del motore nella ruota in condizioni stradali naturali. importante. A causa delle diverse condizioni stradali, il motore non può sempre lavorare al massimo rendimento. Questo è uno dei motivi per cui alcuni motori hanno una bassa efficienza massima e una lunga distanza percorsa. Un buon motore a ruota non dovrebbe solo avere un'elevata efficienza massima, ma anche la curva di efficienza dovrebbe essere il più livellata possibile e la pendenza della riduzione dell'efficienza dovrebbe essere la più piccola possibile. Man mano che il mercato, la tecnologia e gli standard dei motori per ruote motrici maturano, questo diventerà gradualmente uno standard importante.

4) L'impatto della coerenza delle prestazioni

Rimanenza incoerente: anche alcuni di quelli con prestazioni particolarmente elevate non vanno bene, perché il flusso magnetico di ciascun campo magnetico unidirezionale è incoerente, con conseguente asimmetria di coppia e vibrazione.

Coercitività incoerente: in particolare, se la coercitività dei singoli prodotti è troppo bassa, è soggetta a smagnetizzazione inversa, con conseguenti flussi magnetici incoerenti di ciascun magnete e provocando la vibrazione del motore. Questo effetto è più significativo per i motori brushless.

L'influenza della geometria e della tolleranza del magnete sulle prestazioni del motore

1. L'influenza dello spessore del magnete

Quando l'anello del circuito magnetico interno o esterno è fisso, quando lo spessore aumenta, il traferro diminuisce e il flusso magnetico effettivo aumenta. Con la stessa rimanenza diminuisce la velocità a vuoto, diminuisce la corrente a vuoto e aumenta il rendimento massimo del motore; tuttavia, ci sono anche degli svantaggi, come una maggiore vibrazione di commutazione del motore, la curva di efficienza del motore è relativamente ripida. Pertanto, lo spessore del magnete del motore dovrebbe essere il più costante possibile per ridurre le vibrazioni.

2. L'influenza della larghezza dell'acciaio magnetico

Per i magneti del motore brushless ravvicinati, lo spazio cumulativo totale non può superare 0,5 mm. Se è troppo piccolo, non verrà installato. Se è troppo piccolo, farà vibrare il motore e ridurrà l'efficienza. Ciò è dovuto alla posizione e magnetica La posizione effettiva dell'acciaio non corrisponde. Inoltre, la larghezza deve essere costante, altrimenti l'efficienza del motore sarà bassa e la vibrazione sarà elevata.

Per i motori a spazzole, esiste un certo spazio tra i magneti, che è lasciato alla zona di transizione della commutazione meccanica. Sebbene vi sia una lacuna, la maggior parte dei produttori dispone di rigorosi strumenti di installazione in acciaio magnetico per garantire l'accuratezza dell'installazione dei magneti del motore per garantire l'accuratezza dell'installazione. Se la larghezza del magnete viene superata, non sarà possibile installarlo; se la larghezza del magnete è troppo piccola, causerà il disallineamento del magnete, aumenterà la vibrazione del motore e ridurrà l'efficienza.

3. L'influenza della dimensione dello smusso e del non smusso dell'acciaio magnetico

Se l'angolo non è smussato, la velocità di variazione del campo magnetico sul bordo del campo magnetico del motore è elevata, provocando l'impulso del motore. Maggiore è lo smusso, minore è la vibrazione. Ma lo smusso generalmente ha una certa perdita di flusso magnetico. Per alcune specifiche, quando lo smusso raggiunge lo 0,8, la perdita di flusso magnetico è dello 0,5~1,5%. Quando il magnetismo residuo del motore a spazzole è basso, ridurre opportunamente la dimensione dello smusso è vantaggioso per compensare il magnetismo residuo, ma la pulsazione del motore aumenta. In generale, quando la rimanenza è bassa, la tolleranza nella direzione della lunghezza può essere opportunamente ampliata, in modo che il flusso magnetico effettivo possa essere aumentato in una certa misura, in modo che le prestazioni del motore rimangano sostanzialmente invariate.

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