Главная > На двигателе с постоянными магнитами > Руководство по выбору материала постоянного магнита

Руководство по выбору материала постоянного магнита

2023-12-06 15:40:37

By

    Поделиться:

Содержание

    Материалы постоянных магнитов представляют собой магнитные материалы, которые могут постоянно генерировать магнитное поле. Обычные постоянные магнитные материалы включают магниты неодим-железо-бор, кобальт-твердые магнитные сплавы, феррит, магниты AlNiCo и железо-серебряные графитовые материалы. Постоянные магнитные материалы не требуют подвода внешней энергии при работе. Они имеют множество преимуществ, таких как энергосбережение и удобство. В частности, редкоземельные постоянные магнитные материалы характеризуются как высокой коэрцитивной силой, так и высокой магнитной энергией продукта, а магниты меньших и более тонких размеров могут использоваться для формирования магнитной цепи устройства для реализации функции продукта. Это значительно способствует миниатюризации и легкости устройства с постоянными магнитами.

    Материалы, используемые для создания постоянных магнитов, работают в сегменте размагничивания второго квадранта петли гистерезиса после обширного магнитного насыщения и намагничивания. Они являются важнейшими фундаментальными магнитными материалами с обширной сферой применения. Являясь важными компонентами в высокотехнологичных областях, постоянные магнитные материалы нашли широкое применение в различных секторах, включая аэрокосмическую промышленность, национальную оборону, военную промышленность, электронную связь, транспорт, промышленную энергетику и бытовую электронику, среди других.

    По принципу действия применения постоянных магнитов можно разделить на пять категорий:

    1.Преобразование электрической энергии в механическую.

    Принцип: Влияние магнитных полей на проводники с током.

    Физический закон: закон Ампера

    Типичное применение: динамики, двигатели, наушники, измерительные приборы.

    2.Преобразование механической энергии в электрическую.

    Принцип: движение проводника относительно магнитного поля создает индуцированную электродвижущую силу.

    Физический закон: закон Фарадея

    Типичное применение: генераторы, микрофоны, датчики.

    3. Преобразование механической энергии.

    Принцип: Взаимодействие между полюсами постоянного магнита и между постоянным магнитом и ферромагнитным веществом.

    Физический закон: закон Кулона

    Типичное применение: магниты для адсорбции, магнитные сепараторы, магнитные фильтры, магнитные муфты, присоски с постоянными магнитами.

    4. Различные магнитные эффекты

    Принцип: Взаимодействие между магнитными полями и светом, электричеством и теплом.

    Физический закон: нет

    Типичное применение: ядерный магнитный резонанс, генераторы, оптические изоляторы.

    5.Другие приложения

    Принцип: Влияние магнитных полей на заряженные частицы.  

    Физический закон: закон Лоренца

    Типичное применение: магнетроны, педали частиц газа, магнитные спектрометры, магнетронное распыление, электрические переключатели.

    Широко используются материалы с постоянными магнитами. На ранней стадии инженерных разработок каждый инженер должен рассмотреть вопрос о том, как выбрать правильный материал постоянного магнита. Каждый материал постоянного магнита имеет свои уникальные характеристики. Поэтому при выборе постоянного магнита необходимо учитывать ряд факторов, таких как требуемая напряженность магнитного поля, термостойкость, стоимость и процесс производства. Мы рекомендуем инженерам выполнить действия, описанные ниже:

    1.Определение требований к напряженности магнитного поля.

    Постоянные магниты используются в первую очередь для создания пассивных магнитных полей в качестве функционального компонента (а не косметической или структурной части) всей системы или устройства. Напряженность магнитного поля является ключевым показателем эффективности магнита и ключевым элементом инженерного проектирования. Как максимально эффективно использовать силу магнитного поля постоянных магнитов, также является основной целью проектирования магнитных устройств с постоянными магнитами. Инженеры могут определить целевую напряженность магнитного поля посредством расчетов и использовать ее в качестве основы для последующего выбора материала.

    2. Выбор подходящих магнитных материалов.

    В настоящее время постоянные магнитные материалы, обычно используемые в области техники, включают спеченный NdFeB, спеченный SmCo, спеченный или литой AlNiCo, спеченный феррит, магниты на связке и литье под давлением, а также небольшое количество новых материалов, таких как самарий-железный азот и т. д. Различные постоянные магнитные материалы имеют свои собственные магнитные свойства и характеристики материала. Различные материалы постоянных магнитов имеют свои собственные магнитные свойства и характеристики материала.

    3.Определение размеров магнитов

    Выбор размера и формы постоянных магнитов зависит от конкретных требований конкретного применения. Для реализации определенной напряженности магнитного поля используются разные количества материалов постоянных магнитов, и требуются разные количества. Требуемые размеры и форма изделия определяются расчетами и испытаниями с учетом таких факторов, как ограниченность пространства и направление магнитного поля.

    4.Оценка технологичности магнита.

    В настоящее время существует три основных процесса производства обычных постоянных магнитных материалов: спекание, литье и формование. Спеченные и литые материалы с постоянными магнитами известны своей жесткостью и хрупкостью, ограниченной вязкостью и обрабатываемостью. Обычно из этих материалов сначала формуют заготовки, а затем подвергают резке, нарезке и шлифовке для дальнейшей обработки. Однако они не могут подвергаться обычным методам аппаратной обработки, таким как точение, фрезерование и строгание. Большинство традиционных изделий из этих материалов имеют простую форму, например листы, кольца и плитки. Если требуются сложные формы или высокая точность, необходимы специальные процессы, которые могут значительно увеличить затраты на обработку. Поэтому крайне важно учитывать эти факторы обработки на начальном этапе проектирования продукта.

    5. Внимание к факторам рабочей среды.

    Среда, в которой работает постоянный магнит, оказывает существенное влияние на его производительность и срок службы. Температура, влажность и воздействие агрессивных материалов могут отрицательно повлиять на магнит. Поэтому необходимо убедиться, что выбранные магнитные материалы адаптированы к реальной среде применения. NdFeB и феррит имеют узкий диапазон рабочих температур, тогда как самарий-кобальт и AlNiCo имеют более широкий диапазон рабочих температур.

    6. Компромиссы в стоимости материалов

    Стоимость различных типов материалов для постоянных магнитов сильно различается. Поэтому выбору следует уделить все внимание, чтобы гарантировать, что стоимость проекта контролируется при одновременном соблюдении требований к производительности. Если взять в качестве примера круглые изделия диаметром 10х10 мм, то спеченный самарий-кобальт является самым дорогим, а спеченный феррит — самым дешевым.

    7. Внимание к другим особым требованиям

    В некоторых сценариях применения могут быть особые требования к магнитам, например, высокая коэрцитивность, высокая остаточная намагниченность или низкий температурный коэффициент. В таких случаях рекомендуется связаться с нами, чтобы обсудить и оценить конкретные специальные требования.

    На основе вышеуказанных факторов характеристики и характеристики обычных материалов для постоянных магнитов суммируются следующим образом:

     

    Материал постоянного магнита NdFeB

    Постоянные магниты неодим-железо-бор (NdFeB) представляют собой высокоэффективные материалы для постоянных магнитов, представленные в 1983 году.

    Преимущества: 1. Магнитные свойства выше, чем у постоянных магнитов из редкоземельного кобальта, остаточная магнитная индукция, коэрцитивность магнитной индукции, максимальный продукт магнитной энергии очень высоки, в настоящее время это лучшие магнитные характеристики постоянных магнитов; 2. Экономически эффективным, поскольку неодим в редкоземельных элементах содержит больше самария более чем в десять раз, цена железа и бора также очень дешева и в то же время не содержит стратегического материала кобальта. Именно по этой причине NdFeB получил широкое распространение и быстро популяризировался.

    Недостатки: 1. низкая температура Кюри, высокий температурный коэффициент, поэтому магнитные потери больше при использовании при высоких температурах, а термическая стабильность магнитных свойств плохая; 2. Из-за большого количества железа и неодима он легко ржавеет и подвергается коррозии.

    Кобальт магнит самария

    Самарий-кобальтовый магнит представляет собой разновидность магнитного материала, изготовленного из самария, кобальта и других металлических редкоземельных материалов путем дозирования, плавления и переработки в сплав после дробления, прессования и спекания. Он имеет высокую магнитную энергию и очень низкий температурный коэффициент. Максимальная рабочая температура может достигать 350 градусов Цельсия, а отрицательная температура не ограничена. При рабочей температуре более 180 градусов по Цельсию его максимальная магнитная энергия, а также температурная и химическая стабильность больше, чем у постоянного магнитного материала из неодима, железа и бора. Магниты из самария и кобальта обладают сильной устойчивостью к коррозии и окислению. Они широко используются в аэрокосмической, национальной оборонной промышленности, микроволновых устройствах, связи, медицинском оборудовании, приборах, счетчиках, всех видах устройств магнитной передачи, датчиках, магнитных процессорах, двигателях, магнитных кранах и так далее.

    Магниты AlNiCo

    Характеристики магнитов AlNiCo: Это сплав, состоящий из алюминия, никеля, кобальта, железа и других микроэлементов. В процессе литья можно получить различные размеры и формы с хорошей работоспособностью. Литые постоянные магниты AlNiCo имеют самый низкий обратимый температурный коэффициент, рабочая температура может достигать 600 градусов Цельсия и более. Они в основном используются в автомобильных деталях, приборостроении, электроакустике, двигателях, учебной, аэрокосмической, военной и других областях. Они известны своим низким температурным коэффициентом, высокой термостойкостью, влагостойкостью, стойкостью к окислению и хорошей рабочей стабильностью.

    ферритовый магнит

    Феррит изготавливается керамическим методом. Он имеет твердую текстуру и является хрупким материалом. Ферритовые магниты стали наиболее широко используемыми постоянными магнитами благодаря их хорошей термостойкости, низкой цене и умеренным характеристикам. Ферритовые магниты обладают высокими магнитными свойствами, хорошей временной стабильностью и низким температурным коэффициентом. Ферритовые магниты широко используются в электросчетчиках, приборах, двигателях, устройствах автоматического управления, микроволновых устройствах, радарах и медицинских приборах.

    При выборе материалов для постоянных магнитов важно учитывать вышеупомянутые факторы и выбирать подходящий материал на основе требования к проекту. Если у вас возникнут какие-либо вопросы на этапе оценки, пожалуйста, свяжитесь с нами. Мы готовы предложить квалифицированное руководство и всестороннюю помощь для удовлетворения ваших потребностей.

     

     

     

     

     

     

    ПОХОЖИЙ ТОВАР

    Серия TYP Двигатель общего типа с постоянными магнитами

    Он имеет универсальный размер рамы, подходящий для привода различного механического оборудования, с хорошей взаимозаменяемостью; КПД превышает 95 %, коэффициент мощности — более 98 %, огромная стартовая скорость и высокая перегрузочная способность. Этот тип двигателя можно настроить в соответствии с фактическими требованиями пользователей.

    Применение: Наши двигатели с постоянными магнитами общего и стандартного типа широко используются на электростанциях, в металлургии, химической, водоочистной, угледобывающей, текстильной, резиновой, нефтяной, медицинской, бумажной, градирнях, пищевой и других отраслях промышленности, чтобы помочь компаниям сократить расходы. выбросов, экономить энергию, сокращать потребление, снижать шум для достижения экологически чистого производства.

    Двигатель с прямым приводом и безредукторный двигатель серии TYDP

    Благодаря использованию постоянного магнита для создания магнитного поля роторный процесс является зрелым, надежным, размер гибким, а его расчетная мощность находится в диапазоне от десятков ватт до мегаватт. В то же время, увеличивая или уменьшая количество постоянных магнитов в роторе, легче изменить количество полюсов двигателя, так что диапазон скоростей синхронного двигателя с постоянными магнитами становится сравнительно шире.

    При использовании многополюсного ротора с постоянными магнитами номинальная скорость может составлять всего одну цифру, чего трудно достичь с помощью обычного асинхронного двигателя.

    Синхронный двигатель с постоянными магнитами, особенно в условиях применения с низкой скоростью и высокой мощностью, может использовать многополюсный прямой привод на низкой скорости. По сравнению с обычным двигателем с редуктором, преимущества синхронного двигателя с постоянными магнитами очевидны.