Моторт тохирох соронзны зэрэглэлийг хэрхэн сонгох вэ

Хөдөлгүүрийн роторын байнгын соронзыг сонгохдоо дулааны доройтол, орон зайн хязгаарлалт, нэгжийн зардлын эсрэг эргүүлэх моментийн гаралтыг нарийн тэнцвэржүүлэх шаардлагатай. Инженерүүд болон худалдан авалтын багууд боломжит хамгийн өндөр үнэлгээг өгснөөр ихэвчлэн хэтрүүлэн зааж өгдөг. Хөдөлгүүрийн динамик орчинд дулаан, түгжигдсэн роторын гүйдэл, угсралтын геометрийг тооцохгүйгээр хамгийн их эрчим хүчний түүхий эдийг эрэмбэлэх нь эргэлт буцалтгүй соронзлолт, ханасан электрон мэдрэгч, материалын өртөг хэт их нэмэгдэхэд хүргэдэг.

Энэхүү гарын авлага нь эрхийг тодорхойлоход шаардагдах техникийн үнэлгээний шалгуурыг задалсан болно Моторт зориулсан N25-N52 соронзон . Бид Br, Hcb, Hcj, BHmax зэрэг материалын шинжлэх ухааны хэмжүүрүүдийг моторын гүйцэтгэлийн бодит үр дүн, өмчлөлийн нийт өртөг болон үйлдвэрлэлийн бодит хүлцэл болгон хөрвүүлдэг. Та дулааны дагаваруудыг ашиглалтын хязгаарт хэрхэн тохируулах, газрын ховор элементтэй холбоотой далд нийлүүлэлтийн сүлжээний зардлаас зайлсхийх талаар суралцах болно.

Гол арга хэмжээ

• Температур нь хүч чадлын өмнө байдаг: Соронзон таталтыг үнэлэхийн өмнө таны моторын хамгийн их ажиллах температур нь материалын сонголтыг зааж өгөх ёстой. Өндөр температурын дагавар (жишээ нь, N42SH) бүхий доод түвшний соронз нь 120 ° C-ийн орчинд стандарт N52-ээс байнга давж гарна.
• Үзүүлэлтүүдийн зардлын тэгш бус байдал: Соронзон хүчийг нэмэгдүүлэх (Remanence/Br) хуваарь нь шугаман зардалтай боловч дулааны эсэргүүцлийг нэмэгдүүлэх (дотоод албадлага/Hcj) нь газрын ховор элементийн хүнд элементүүдээс шалтгаалж зардалыг экспоненциалаар нэмэгдүүлдэг.
• Геометрийн нөлөөлөл Амьд үлдэх чадвар: Соронзонгийн физик хэлбэр (ялангуяа түүний нэвтрүүлэх коэффициент) нь түүний соронзгүйдэлд өртөмтгий байдалд шууд нөлөөлдөг. Нимгэн соронз нь зузаантай харьцуулахад соронзгүйжүүлэх талбарт илүү мэдрэмтгий байдаг.
• Урсгалын хэт татах хүч: Хөдөлгүүрийн угсралтын үйлдвэрлэлийн стандарт үнэлгээ нь контактын гадаргуу, будгийн зузаан, агаарын цоорхой зэргээс шалтгаалан огцом хэлбэлздэг дурын 'татах хүч' хэмжилт биш харин соронзон урсгалын нягтрал болон Гельмгольцын ороомгийн туршилтанд тулгуурладаг.

Соронзон зэрэглэлийн кодыг тайлах: Байнгын соронзны нэршил

Цахилгаан механик системийн эд ангиудыг худалдаж авахын тулд та байнгын соронзны стандарт нэр томъёог тайлах ёстой. Энэхүү үсэг, тоон үнэлгээний систем нь материалын химийн найрлага, эрчим хүчний дээд нягтрал, дулааны тэсвэрлэх чадварыг шууд харуулдаг. Энэхүү томьёог ойлгосноор инженерчлэл болон худалдан авалтын уялдаа холбоог бий болгох үндэс суурь тавигдана.

Томъёоны задаргаа

Стандарт соронзон зэрэглэлийн тэмдэглэгээ бүрийг гурван өөр элемент болгон задалж болно. Нэгдүгээрт, угтвар нь үндсэн материалын химийн шинж чанарыг илэрхийлдэг. 'N' гэдэг нь неодим төмөр бор (NdFeB) гэсэн үг бөгөөд одоогоор арилжаалагдаж байгаа газрын ховор соронзны хамгийн хүчирхэг ангиллыг төлөөлдөг. 'C' нь керамик эсвэл феррит материалыг илэрхийлдэг бол 'BNP' нь шахах хэлбэрт хэрэглэхэд зориулагдсан полимер холбогчтой холилдсон Bonded NdFeB-ийг заана.

Угтварын дараах тоон утга нь ихэвчлэн 25-аас 55 хооронд хэлбэлздэг бөгөөд хамгийн их эрчим хүчний бүтээгдэхүүнийг (BHmax) илэрхийлдэг. Mega-Gauss Oersteds (MGOe)-ээр хэмжсэн энэ тоо нь тухайн материалын хамгийн их соронзон энергийн нягтыг илэрхийлдэг. Эцэст нь, дагавар нь ангийн тэмдэглэгээний төгсгөлд (M, H, SH, UH, EH, эсвэл AH гэх мэт) үсэгнээс бүрдэнэ. Энэ дагавар нь соронзны дотоод албадлыг илтгэдэг бөгөөд энэ нь түүний ажлын хамгийн дээд температур болон дулааны хүнд стрессийн үед соронз алдалтыг эсэргүүцэх чадварыг шууд илэрхийлдэг.

'Нарнаас хамгаалах тос SPF' сэтгэцийн загвар

BHmax болон дулааны дагаваруудыг тайлбарлахдаа SPF нарны хамгаалалтын аналогийг ашиглан хялбарчилж болно. Нарнаас хамгаалах тосны лонхон дээрх нарнаас хамгаалах хүчин зүйл (SPF)-ийг үнэлж байгаатай адил тоон N үнэлгээг бодоорой. SPF 50 нь хэт ягаан туяаны эсрэг SPF 30-аас илүү хүчтэй хамгаалалт болдог шиг N52 соронз нь N35 соронзоос илүү өндөр соронзон энергийн нягтыг хадгалдаг. Энэ нь илүү их түүхий барих хүчийг бий болгож, нэгж эзлэхүүнд илүү их ажил хийдэг.

Гэсэн хэдий ч өндөр SPF тоо нь лосьоныг ус нэвтэрдэггүй болгодоггүйтэй адил N-тоо өндөр нь соронзыг халуунд тэсвэртэй болгодоггүй. Та усан санд шууд угаадаг SPF 50 нарнаас хамгаалах тос худалдан авч болно, яг л таны моторын бүрхүүл 80°C хүрэх үед соронзон оронгоо бүрмөсөн алддаг хүчирхэг N52 соронз худалдан авч болно. Дагавар нь 'ус үл нэвтрэх' үүрэг гүйцэтгэдэг бөгөөд тоон хүчнээс хамааралгүйгээр ажилладаг.

3 шатлалт BH муруй гарал үүсэл

Параметрийн хуудасны дугаарууд хэрхэн үүсдэгийг ойлгохын тулд бид BH муруйг (соронзгүйжүүлэх муруй) зурах лабораторийн туршилтын процессыг харах ёстой. Энэ өгөгдлийг гистерезисграф ашиглан түрэмгий биет туршилтаас гаргаж авсан болно.

• Алхам 1 (ханалт): Материалын түүхий, соронзгүй блокыг соронзон ороомог дотор байрлуулна. Асар их хэмжээний соронзон орон үүсгэхийн тулд цахилгаан гүйдлийн асар их өсөлтийг ашиглан материалын бүх дотоод соронзон бүсүүдийг төгс тэгшлэхэд хүргэдэг. Одоо материал бүрэн ханасан байна.
• Алхам 2 (Цахилгааныг арилгах): Цахилгаан гүйдэл гэнэт тасарна. Материалын дотор бие даасан үлддэг соронзон орныг бүртгэнэ. Энэхүү үлдэгдэл урсгалын нягтыг гүйцэтгэлийн график дээрх Y тэнхлэгийг огтолж буй Remanence (Br) гэж нэрлэдэг.
• Алхам 3 (Урвуу гүйдэл): Дараа нь лаборатори яг эсрэг чиглэлд гүйдэл хийнэ. Энэхүү эсрэг талбар нь соронзны байгалийн туйлшралтай тэмцдэг. Соронзны дотоод орон тэг хүртэл буурах хүртэл урвуу гүйдэл тогтмол нэмэгддэг. Энэхүү нийт хүчингүйд хүрэхийн тулд шаардлагатай эсрэг хүч нь X тэнхлэгийг огтолж буй албадлагын хүч (Hc) юм.

Параметрийн хуудсыг моторын гүйцэтгэлийн үр дүнд буулгах

Мотор роторыг зохион бүтээхдээ материалын шинжлэх ухааны хэмжүүрийг цахилгаан механик бодит байдалд орчуулах ёстой. Худалдан авах ажиллагааны багууд параметрийн хуудсан дээрх хамгийн өндөр тоог худалдаж авах боломжгүй. Эзэмшлийн нийт зардлыг оновчтой болгохын тулд тэдгээр нь тодорхой соронзон шинж чанаруудыг шаардлагатай моторт зан үйлтэй нийцүүлэх ёстой.

Remanence (Br): Жолооны эргэлт ба хурд

Үлдэгдэл (Br) нь материалын тодорхой зэрэглэлд хамаарах тогтмол, үлдэгдэл урсгалын нягтаар тодорхойлогддог. Тесла (T) эсвэл Гаусс (G) хэмжигдэхүүнээр хэмжигдсэн нь соронзонгийн эцсийн боловсруулсан хэлбэрээс үл хамааран материалын хаалттай хэлхээний соронзон хүчийг илэрхийлдэг. Моторын загварт өндөр Br нь илүү их эргүүлэх момент үүсгэх, статороор дамжин өнгөрөх цахилгаан гүйдлийн нэгжийн эргэлтийн хурдтай шууд хамааралтай байдаг.

Br-ийг дээд зэргээр нэмэгдүүлэх нь бүтээгдэхүүний үр ашигт шууд нөлөөлдөг. Өндөр Br бүхий материалыг ашигласнаар мотор дизайнерууд зорилтот эргэлтийг хадгалахад шаардагдах тасралтгүй гүйдлийг бууруулдаг. Цахилгаан тээврийн хэрэгсэл (EV), үйлдвэрлэлийн робот, эсвэл арилжааны дрон зэрэг хэрэглээнд энэ үр ашиг нь батерейны ашиглалтын хугацааг уртасгадаг. Инженерүүд дээд зэргийн өндөр Br соронзны урьдчилгаа өндөр өртөгийг нөхөж, шаардлагатай лити-ион батерейны хэмжээг багасгаснаар зардал хэмнэж байна.

Хүчдэл (Hcb vs. Hcj): Динамик ачааллыг даван туулах

Албадлага нь ердийн албадлагын (Hcb) болон дотоод албадлагын (Hcj) хоёр ялгаатай хэмжигдэхүүнд хуваагддаг. Hcb нь соронзон индукцийг тэг болгоход шаардагдах гадаад талбарыг хэмждэг бол Hcj нь мотор зохион бүтээгчдийн хувьд илүү хамааралтай хэмжигдэхүүн юм. Дотоод албадлага нь моторын угсралтын дотор ажиллах явцад байнгын соронз алдалтын эсрэг материалын үнэмлэхүй, дотоод эсэргүүцлийг илэрхийлдэг.

Сойзгүй тогтмол гүйдлийн моторт Hcj нь 'түгжигдсэн ротор' эсвэл зогсолтын нөхцөлд хамгаалалтын эцсийн механизм болдог. Хэрэв нисгэгчгүй онгоцны сэнс модыг мөргөж, механикаар гацвал электрон хурд хянагч (ESC) нь статорын ороомгуудаар тасралтгүй өндөр тасралтгүй гүйдлийг шахах болно. Энэ нь роторын соронзны эсрэг асар том, эсрэг талын соронзон орон үүсгэдэг. Хангалттай өндөр Hcj үнэлгээгүй бол энэ эсрэг талбар нь роторын соронзон хүчийг арчиж, моторыг шууд сүйрүүлдэг. Өндөр Hcj нь эдгээр хүчтэй динамик ачааллын үед амьдрах чадварыг баталгаажуулдаг.

Эрчим хүчний хамгийн их бүтээгдэхүүн (BHmax): Формацийн үзүүлэлт

Хамгийн их эрчим хүчний бүтээгдэхүүн (BHmax) нь байнгын соронзны нийт үр ашиг, нийт ажлын хүчин чадлыг илэрхийлдэг. Энэ нь соронзгүйжүүлэх муруй дагуу B (урсгалын нягт) ба H (албадлага) утгыг үржүүлснээр олж авсан оргил утга юм. Мотор зохион бүтээгчийн хувьд BHmax нь үндсэндээ хэлбэр хүчин зүйлийн хэмжүүр юм.

Илүү өндөр BHmax нь инженерүүдэд физикийн хувьд жижиг, хөнгөн соронзоор шаардлагатай соронзон орныг бий болгох боломжийг олгодог. Энэхүү эзэлхүүний үр ашиг нь авсаархан серво мотор, мэс заслын гар багаж, сансрын хөдөлгүүрийг үйлдвэрлэхэд шаардлагатай бөгөөд зайг хатуу хязгаарлаж, жин бүрийг нягтлан үздэг.

Температурын урхи: Дулааны доройтол ба соронзгүйдэл

Дулаан нь неодим соронзыг хурдан мууддаг. Хүрээлэн буй орчны болон хөдөлгүүрийн дотоод температурыг соронзны зөв дагавартай харьцуулж чадаагүй нь тухайн талбайд моторын эвдрэлийн хамгийн түгээмэл шалтгаан болдог. Ашиглалтын температур нь таны материалыг сонгох үйл явцыг эхний өдрөөс л зааж өгөх ёстой.

Температурын дагавар ба босгыг удирдах

NdFeB соронз нь хатуу дулааны хязгаартай байдаг. Эдгээр босгыг давснаар эргэлт буцалтгүй соронзгүйдэл үүсдэг бөгөөд энэ нь мотор тасалгааны температур хүртэл хөргөсний дараа ч соронз хүч чадлаа сэргээхгүй гэсэн үг юм. Худалдан авалт нь үйл ажиллагааны тасралтгүй болон оргил температурт суурилсан дагавар сонголтыг хатуу мөрдөх ёстой.

Ангийн дагавар	Хамгийн их ажиллах температур (°C)	Хамгийн их ажиллах температур (°F)	Хөдөлгүүрийн ердийн хэрэглээ
(Хоосон)	80°C	176°F	Хэрэглээний цахилгаан бараа, бага ачаалалтай агааржуулалтын сэнс.
М (Дунд)	100°С	212°F	Үйлдвэрлэлийн үндсэн автоматжуулалт, шаталсан мотор.
H (Өндөр)	120°C	248°F	Ерөнхий зориулалтын цахилгаан мотор, идэвхжүүлэгч.
SH (Супер өндөр)	150°С	302°F	Хүнд даацын серво, автомашины арчигч мотор.
ӨХ (Хэт өндөр)	180 ° C	356°F	Өндөр нягтралтай мотор, EV цахилгаан дамжуулагч.
EH (Нэмэлт өндөр)	200°С	392°F	Аж үйлдвэрийн эрс тэс орчин, хүнд ачаалал.

Нэвчилтийн коэффициент (Pc) ба геометрийн хязгаар

Дулааны дагавар үнэлгээ нь хамгийн тохиромжтой үйлдлийн геометрийг тооцдог. Бодит байдал дээр соронзны физик хэлбэр, тухайлбал түүний урт ба диаметрийн харьцаа ба соронз алдалтыг эсэргүүцэх чадварын хооронд хамаарал байдаг. Энэ хамаарлыг нэвчилтийн коэффициент (Pc) гэж нэрлэдэг бөгөөд үүнийг үйлдлийн шугам гэж нэрлэдэг.

Соронз нь соронзлолын чиглэлд нимгэн байх тусам түүний нэвтрүүлэх коэффициент бага байх болно. Нимгэн соронз нь орчны температур нэрлэсэн дагавар хязгаарт сайн хэвээр байсан ч соронзгүйдэлд маш эмзэг байдаг. Жишээлбэл, 0.5 хэмжээтэй PC-ээр ажилладаг сахлын нимгэн N42SH диск нь техникийн хувьд 150 ° C хүртэл температурыг зөвшөөрдөг 'SH' гэсэн үнэлгээг үл харгалзан ердөө 110 ° C-т эргэлт буцалтгүй урсгалын алдагдалд ордог. Дотоод геометр нь түүний соронзон бүсүүдийн дулааны хөдөлгөөнийг эсэргүүцэж чадахгүй.

Инженерүүд соронзон хэлхээг загварчлахын тулд 2D болон 3D Төгсгөлийн элементүүдийн шинжилгээг (FEA) ашигладаг. Загвар зохион бүтээгчид дотоод урсгалын замыг дуурайж, чанарын харьцааг тохируулж, зузааныг диаметртэй харьцуулж, аюулгүй нэвчилтийн коэффициентийг баталгаажуулахын тулд анги, боловсруулалтын түүхий эдийг боловсруулдаг.

N45 эсрэг N52: Инженерийн солилцоо ба зардлын бодит байдал

N45 эсвэл N52 соронзыг тодорхойлохын хоорондох маргаан нь эцсийн моторын угсралтын бүтцийн дизайн, арилжааны үр ашгийг тодорхойлдог. Зөв сонголт хийх нь өнгөрсөн үеийн суурь хүчин чадлыг судалж, эзлэхүүний орлуулалт, үйлдвэрлэлийн хаягдал хэмжээ, нийлүүлэлтийн сүлжээний үнийн бүтцийг үнэлэх шаардлагатай.

50% дүрэм ба эзлэхүүний орлуулалт

Тооцоолсон контекстийг өгөхийн тулд N52 (52 MGOe) соронз нь яг ижил хэмжээтэй N35 (35 MGOe) соронзоос ойролцоогоор 50% илүү хүчтэй байдаг. N45 нь үйлдвэрлэлийн стандартын үүрэг гүйцэтгэдэг бөгөөд өртөг, гүйцэтгэл, дулааны тогтвортой байдлын найдвартай тэнцвэрийг санал болгодог. N52 нь үйлдвэрлэлийн эрчим хүчний дээд нягтыг илэрхийлдэг.

Моторын загварыг N45-аас N52 болгон шинэчлэх нь үйлдвэрлэгчдэд роторын угсралтыг багасгах боломжийг олгодог. 15% -иас 20% -иар бага байнгын соронзтой ижил нийт соронзон урсгалд хүрснээр хөдөлгүүрийн орон сууц, статорын төмөр, зэс ороомгийн хэрэгцээ пропорциональ хэмжээгээр буурдаг. Бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн нийт жин ба туслах материалын зардлыг ийнхүү бууруулсан нь сансар огторгуйн болон нисгэгчгүй онгоцны өндөр оновчтой загварт N52 материалын дээд зэргийн үнийг бүрэн нөхөж байна.

Аж үйлдвэрийн хэрэглээний зураглал: Зэрэг хаана хамаарах вэ

Аппликешн бүр нь хэт соронзон энерги шаарддаггүй. Тохиромжтой зэрэглэлийн хаалт сонгох нь үйл ажиллагааны тогтвортой байдлыг хангаж, үргүй зардал гарахаас сэргийлнэ.

Ангийн хаалт	Гол шинж чанарууд	Үйлдвэрийн анхдагч хэрэглээ
N35 - N40	Хамгийн бага зардал, өндөр хүртээмж, дунд зэргийн хүч чадал.	Хэрэглээний электрон бараа, үндсэн ойрын мэдрэгч, соронзон холбогч, сав баглаа боодол.
N42 - N45	Хүч чадал, өртөг, дулааны хүлцлийн оновчтой тэнцвэр.	Салхин турбин генератор, үйлдвэрлэлийн автоматжуулалт, робот техник, стандарт BLDC мотор.
N48 - N50	Үйлдвэрлэлийн хүлцлийг чангатгах өндөр хүч чадал.	Агаарын сансрын мэдрэгч, MRI машин, нарийн эмнэлгийн төхөөрөмж, дээд зэргийн аудио.
N52 - N55	Эрчим хүчний оргил нягтрал, үнэтэй, бүтцийн хувьд эмзэг.	Жижигрүүлсэн дрон, өндөр хүчин чадалтай серво, хамгийн их эргэлтийн микро мотор.

Хэт тодотгохын аюул (ханасан мэдрэгч ба хэврэг байдал)

Эрчим хүчний хамгийн өндөр зэрэглэлд шилжих нь далд үйлдвэрлэл болон системийн эрсдэлийг бий болгодог. Бүтцийн хувьд N52 ба N55 зэрэг нь N45-аас илүү хэврэг байдаг. Тэдний эрчим хүчний өндөр нягтрал нь тэдгээрийг хагарч, хагарахад мэдрэмтгий болгодог тусгай дотоод үр тарианы бүтцийг шаарддаг. Энэ нь боловсруулах, шахах, автоматжуулсан робот угсрах явцад хаягдлын хэмжээг нэмэгдүүлж, үйлдвэрлэлийн нэмэлт зардлыг нэмэгдүүлдэг.

Хэт тодотгох нь моторын хяналтын электроникийн дотор эрсдэл үүсгэдэг. Роторын байрлалыг хянахын тулд Hall Effect мэдрэгч ашигладаг системүүд нь тодорхой Гауссын босго хүлээдэг. Хэт хүчтэй N52 соронз 100 Гауссыг унших зориулалттай хэвлэмэл хэлхээний самбарт 500 Гаусс гоожвол мэдрэгчийг ханасан байна. Мэдрэгч нь байрлалын өөрчлөлтийг бүхэлд нь бүртгэдэггүй эсвэл моторын цагийг устгадаг. Тогтвортой, урьдчилан таамаглах боломжтой N45 нь илүү цэвэр дохионы орчинг бүрдүүлдэг.

Албадлагын шугаман бус зардал

Соронзонд дулаан тэсвэрлэх чадвар нэмэх нь соронзон хүч нэмэхээс хамаагүй үнэтэй юм. Материалын дотоод албадлагыг (Hcj) нэмэгдүүлэхийн тулд цутгах үйлдвэрүүд неодимийн хайлшийг диспрозиум (Dy) эсвэл тербиум (Tb) зэрэг газрын ховор элементээр баяжуулдаг. Эдгээр атомууд нь болор торонд неодимийг орлуулж, халуунд өртөх үед соронзон домэйны ханыг эргүүлэхээс сэргийлдэг.

Эдгээр элементүүд нь маш ховор бөгөөд геополитикийн түүхий эдийн үнэд ихээхэн өртдөг. Хүнд ховор металлаас ийм хамааралтай учраас зардлын муруй шугаман бус байдаг. N42EH соронз нь стандарт N35 соронзоос гурав дахин их үнэтэй байдаг. Инженерийн дүрэм журмын дагуу, нийт урсгалыг нэмэгдүүлэхийн тулд соронзонгийн физик эзэлхүүнийг нэмэгдүүлэх, дулааны эсэргүүцлийг нэмэгдүүлэх хоёрын хооронд дизайны сонголт байгаа бол эзлэхүүнийг нэмэгдүүлэх нь бараг үргэлж хямд байдаг.

NdFeB-ээс гадна: Экстремаль орчинд ашиглах өөр соронзон материалууд

Neodymium нь өндөр BHmax-ын улмаас орчин үеийн моторын загварт давамгайлж байгаа боловч зарим үйлдвэрлэлийн орчин нь түүний физик хязгаараас давж гардаг. Эдгээр тохиолдолд инженерүүд дулааны болон химийн тэсвэрлэх чадварыг түүхий барих хүчнээс илүүд үздэг өөр соронзон материалыг ашигладаг.

Самариум кобальт (SmCo): Өндөр дулааны стандарт

Ашиглалтын температур тасралтгүй 180 хэмээс хэтэрсэн тохиолдолд Самариум кобальт (SmCo) нь зайлшгүй шаардлагатай хувилбар болдог. SmCo нь NdFeB-ээс бага эрчим хүчний нягтралтай, ихэвчлэн 16-аас 32 MGOe (YXG-30H зэрэг) хооронд хэлбэлздэг боловч 350 ° C (662 ° F) хүртэл гайхалтай дулааны доройтлыг бараг үгүй ​​болгодог.

Дулааны давамгайллаас гадна SmCo нь төмөр агуулаагүй тул зэврэлтээс хамгаалах онцгой шинж чанартай байдаг. Энэ нь Neodymium-д шаардлагатай хамгаалалтын цахилгаан бүрэх шаардлагагүй болно. Аж үйлдвэрийн химийн шахуурга, газрын тосны өрөмдлөгийн мотор, далайн гүний усан онгоцны хувьд SmCo нь стандарт бүрээстэй NdFeB соронз нь моторын орон сууцыг хурдан исэлдүүлж, тэлж, эвдэж сүйтгэх урт хугацааны үйл ажиллагааны бүрэн бүтэн байдлыг хангадаг.

Мотор дизайн дахь Alnico болон Ferrite (керамик).

Өртөг эсвэл хэт өндөр температур нь дизайныг шаарддаг хэрэглээний хувьд хуучин материалын ангиуд нь үйлдвэрлэлийн асар их үнэ цэнийг хадгалсаар байна.

Alnico (жишээ нь, LNG60): Хөнгөн цагаан, никель, кобальтаас бүрдсэн Alnico соронз нь 500 ° C (932 ° F) хүртэл тогтвортой байдлыг хадгалж, хамгийн хэт халуун орчинд тэсвэрлэдэг. Эдгээр нь нарийн төвөгтэй, стандарт бус геометрийг цутгахад тохиромжтой. Гэсэн хэдий ч тэд маш бага шахалтаас (Hc) зовдог тул эсрэг талын хөдөлгүүрийн талбайн соронзлолд өртөмтгий болгодог. Тэдгээрийг соронзон хэлхээнд сайтар оруулах ёстой.

Феррит (керамик, жишээлбэл, C5, C8): Феррит соронз нь стандарт арилжааны материалуудын дунд хамгийн бага соронзон хүчийг эзэмшдэг боловч хамгийн бага түүхий эдийн зардлаар нөхдөг. Эдгээр нь соронзгүйдэл, зэврэлтэнд маш сайн тэсвэртэй байдаг. Феррит нь жин, зайны хязгаарлалтыг нэн тэргүүнд тавьдаггүй том хэмжээтэй, хямд үнэтэй бараа мотор, салхины шил арчигч мотор, гэр ахуйн цахилгаан хэрэгслийн үндсэн сонголт хэвээр байна.

Үйлдвэрлэлийн интеграци: хүлцэл, бүрээс, туршилт

Дүнгээ зааж өгөх нь зөвхөн тулааны тал хувь юм. Байнгын соронз нь роторт бие махбодийн интеграцчилалыг даван туулж, хүрээлэн буй орчны нөлөөлөлд тэсвэртэй байх ёстой бөгөөд талбайд байрлуулахаас өмнө чанарын баталгааны нарийн протоколуудыг давах ёстой.

Хөдөлгүүрт зориулсан хамгаалалтын бүрхүүл

Неодим нь голчлон төмрөөс бүрддэг тул чийгэнд өртвөл хурдан исэлдэж, бие махбодийн сүйрэлд өртөмтгий байдаг. Зөв гадаргуугийн бүрээсийг сонгох нь роторын угсралтын бүтцийн бүрэн бүтэн байдлыг хамгаална.

• Ni-Cu-Ni (Никель-Зэс-Никель): Стандарт үйлдвэрлэлийн өнгөлгөө. Энэ нь удаан эдэлгээтэй, гялалзсан, микрон нимгэн саадтай бөгөөд давс цацах стандарт туршилтанд (SST) ойролцоогоор 48 цаг тэсвэрлэдэг. Энэ нь битүүмжилсэн, хуурай моторын бүрхүүлд тохиромжтой.
• Эпокси: Зэврэлтэнд сайн тэсвэртэй, механик цочрол шингээгчийн үүрэг гүйцэтгэдэг бөгөөд SST-д 500 цаг хүртэл тэсвэрлэдэг. Хар эпокси бүрээсийг өндөр чийгшилтэй орчин, гадаа хөдөө аж ахуйн дрон, мөн бичил хагарал нь нимгэн никель бүрээсийг эвддэг хүнд чичиргээ ашиглах тохиолдолд хэрэглэхийг зөвлөж байна.
• Teflon / Gold: Мэргэшсэн угсралтад зориулсан өндөр саадтай торны бүрээс. Эмнэлгийн чанартай био нийцтэй мэс заслын моторт алтаар бүрэх шаардлагатай. Teflon (PTFE) нь нягт тэсвэрлэх чадвартай, өндөр хурдтай автоматжуулсан угсралтын механик үрэлтийг бууруулдаг.

Чанарын баталгаа: Яагаад 'Pull Force' амжилтгүй болсон бэ?

Хэрэглэгчийн түвшний DIY хэмжигдэхүүн нь үйлдвэрлэлийн мотор худалдан авалтад ямар ч газар байхгүй. Шинэхэн худалдан авагчид соронзыг 'татах хүч'-ээр нь үнэлдэг бөгөөд энэ нь соронзыг ган хавтангаас салгахад шаардагдах фунт эсвэл килограммын тоо юм. Энэ хэмжигдэхүүн нь мотор дизайнеруудын хувьд функциональ ач холбогдолгүй юм.

Татах хүч нь бүхэлдээ физик холбоо барих хувьсагчдаас хамаардаг. Будгийн бичил давхаргууд, янз бүрийн ган зузаан, гадаргуугийн исэлдэлт, эсвэл миллиметрээс бага моторын агаарын цоорхой нь татах хүчийг экспоненциалаар бууруулдаг. Энэ нь соронзны энергийн гаралтын объектив хэмжүүр биш юм.

Аж үйлдвэрийн худалдан авалт нь Helmholtz ороомгийн туршилт дээр үндэслэн Чанарын баталгааны хүлцлийг шаарддаг. Helmholtz ороомог нь дууссан хэсгийн нийт соронзон моментийг авдаг. Үүнийг ороомгийн тогтмол хэмжээгээр үржүүлж, соронзны эзэлхүүнд хуваах нь Remanence-ийг нарийн унших боломжийг олгоно. Энэ нь динамик агаарын цоорхойд Br болон Hcb/Hcj параметрүүдийг бодитойгоор баталгаажуулж, гадаргуугийн тэгш бус байдал болон бүрэх зузаанын хувьсагчдыг арилгадаг.

Соронзонжуулалтын чиглэл чухал

Моторын үйлдвэрлэлийн нарийн төвөгтэй байдал нь соронз хэрхэн соронзлогдсоноос ихээхэн хамаардаг. Соронзонд тэнхлэгийн, радиаль, диаметрийн эсвэл олон туйлтай радиаль соронзлол шаардлагатай эсэхийг тодорхойлох нь цутгах үйлдвэрт шаардагдах соронзлох бэхэлгээний нарийн төвөгтэй байдлыг тодорхойлдог. Өндөр үр ашигтай BLDC роторуудад зориулсан жигд соронзон цагираг үүсгэхэд ашигладаг олон туйлтай радиаль соронзлол нь тусгай багаж хэрэгсэл шаарддаг бөгөөд үйлдвэрлэлийн боломжийн хязгаарлалтаас шалтгаалан таны зэрэглэлийн сонголтыг хязгаарладаг.

5 шатлалт инженерийн сонгон шалгаруулалтын хяналтын хуудас

Прототипээс масс үйлдвэрлэл рүү өөгүй шилжихийн тулд гүйцэтгэл, геометр, өртөг зэргийг тохируулахын тулд энэхүү дараалсан техникийн хяналтын хуудсыг ашиглана уу.

1. Алхам 1: Тасралтгүй ба хамгийн их ажлын температурыг тодорхойлох. Моторын орон сууцны суурь ба үнэмлэхүй оргил аваарийн температурыг тодорхойлно. Энэ ганц хувьсагч нь таны зэрэглэлийн дагаварыг (жишээ нь, H, SH, UH) түгжих эсвэл SmCo руу эргүүлэхийг албаддаг. Эрчим хүчний нягтрал эсвэл хэмжээст хязгаарлалтыг үнэлэхийн өмнө эдгээр хэмжүүрүүдийг тогтооно.
2. Алхам 2: Хэмжээст хязгаарлалт ба хүлцлийг тооцоолох. Роторын соронзны хамгийн их физик эзэлхүүн, статорт шаардагдах агаарын зай, угсралтын шаардлагатай хүлцэл зэргийг зураглалаар гарга. Энэ алхам нь үнэтэй N52-г жижигрүүлэх нь зайлшгүй шаардлагатай эсэхийг, эсвэл илүү том хэмжээтэй, хэмнэлттэй N45 амархан хангалттай эсэхийг тодорхойлдог.
3. Алхам 3: Соронзон хэлхээ ба нэвтрүүлэх коэффициентийг тогтооно. Систем нь нээлттэй эсвэл хаалттай соронзон хэлхээнд ажиллаж байгаа эсэхийг тодорхойлох. FEA загварчлалын программыг ашиглан соронзны урт-диаметрийн харьцаанд үндэслэн нэвтрүүлэх коэффициентийг (Pc) тооцоолно. Энэ нь соронзны геометрийн эсэргүүцлийг соронзгүйжүүлэх талбарт тэсвэрлэх чадварыг баталгаажуулдаг.
4. Алхам 4: Хүрээлэн буй орчны нөлөөлөл болон бүрэх техникийн үзүүлэлтүүдийг тодорхойлох. Орчны үйл ажиллагааны орчинд чийг, давсны манан, идэмхий химийн бодис байгаа эсэхийг шинжлэх. Стандарт никель-зэс-никель, хүнд даацын эпокси эсвэл роторын угсралтыг металл ханцуйнд бүрэн битүүмжлэхийн тулд эдгээр шаардлагуудыг бүрэх хүчин чадалтай харьцуулна уу.
5. Алхам 5: Шаардлагатай Br-ийг тодорхойлж, динамик ачааллыг дуурай. Хэт тодорхой заахгүйгээр эцсийн эргэлтийн гаралтын зорилтод хүрэхийн тулд шаардлагатай Remanence (Br)-ийг тооцоол. Сонгосон дотоод албадлага нь хэт ачаалалтай үед тогтвортой байгаа эсэхийг шалгахын тулд хамгийн муу тохиолдлын түгжигдсэн роторын гүйдлийн эсрэг гүйцэтгэлийг хянах загварчлалыг ажиллуул.

Дүгнэлт

Моторт N25-N52 соронзыг зааж өгөх нь инженерийн эрсдэлийн менежментийн дасгал юм. Хамгийн өндөр BHmax-ыг сохроор хийснээр дулааны дутуу гэмтэл, хяналтын электроникийн ханасан байдал, угсрах шугам дээр хэврэг хугарал үүсэх эрсдэлтэй. Эсрэгээр, түрэмгий байдлаар дутуу тодорхойлох нь шаардлагатай эргэлт ба цахилгаан механик үр ашгийг бууруулдаг. Гүйцэтгэл болон тогтвортой нийлүүлэлтийн гинжин хэлхээний зардлын төгс тэнцвэрийг бий болгохын тулд жагсаалтын логикийг эхлээд дулааны тэсвэрлэлт (Hcj), хоёрдугаарт геометрийн тохируулга (Pc), гуравдугаарт түүхий хүч (Br) дээр үндэслээрэй.

• Тасралтгүй температур, агаарын завсар, оргил моментийн шаардлагуудыг техникийн иж бүрэн баримт бичиг болгон нэгтгэнэ үү.
• Өөрийн санал болгож буй роторын геометр дээр 3D урсгал болон FEA загварчлалыг ажиллуулахын тулд мэргэшсэн соронзон нийлүүлэгчийг оролцуулна уу.
• Зорилтот зэрэглэл, нэг алхам доогуур (жишээ нь, N48H ба N45H) багтсан жижиг загваруудын багцыг хүсэх.
• Эцсийн CAD файлуудыг түгжих эсвэл их хэмжээний арилжааны захиалга хийхээс өмнө эргэлтийн моментийн гаралтыг баталгаажуулахын тулд физик динамометр болон түгжигдсэн роторын лангууны туршилтыг хийнэ үү.

Түгээмэл асуултууд

А: Br (Remanence) болон Surface Gauss хоёрын ялгаа юу вэ?

Х: Br (Remanence) нь соронзны хэлбэрээс үл хамааран хаалттай хэлхээн дэх дотоод урсгалыг илэрхийлдэг материаллаг тогтмол шинж чанар юм. Гаусс гадаргуу нь хэмжигдэх боломжтой гадаад соронзон орон юм. Энэ нь соронзны физик хэлбэр, харьцаа, хэмжилт хийх зайнаас хамаарч динамикаар өөрчлөгддөг.

А: Соронзон диаметрийг хоёр дахин нэмэгдүүлбэл соронзон хүч нь хоёр дахин нэмэгддэг үү?

Хариулт: Энэ бол Гауссын парадокстой харьцуулахад хэмжээ юм. Соронзон диаметрийг хоёр дахин нэмэгдүүлэх (жишээлбэл, 10 мм-ээс 20 мм хүртэл) нь Гауссын гадаргуугийн уншилтыг яг ижил болгож чадна. Гэсэн хэдий ч нийт соронзон эзэлхүүн болон идэвхтэй контактын гадаргуугийн талбай их хэмжээгээр нэмэгдсэн тул функциональ татах хүч ба үүсгэсэн эргүүлэх хүч нь экспоненциалаар хоёр дахин нэмэгддэг.

А: N52 соронз нь 150°C моторын орчинд ажиллаж чадах уу?

Хариулт: Үгүй. Стандарт N52 соронз нь шаардлагатай албадлагын чадваргүй бөгөөд 150°С хүрэхээсээ өмнө байнгын соронзгүйдэлд өртөж, ихэвчлэн 80°C орчимд бүтэлгүйтдэг. 150°С-ийн орчинд тэсвэрлэхийн тулд N50SH эсвэл N45UH гэх мэт дагавар бүхий тусгай өндөр температурын зэрэглэлийг хатуу шаарддаг.

Асуулт: Яагаад 'Татах хүч' нь мотор зохион бүтээгчдийн хувьд найдваргүй хэмжигдэхүүн байдаг вэ?

Х: Татах хүч нь гангийн зузаан, гадаргуугийн гулсалтын чиглэл, будгийн давхарга, үрэлт зэрэг контакт объектын физик хувьсагчдаас ихээхэн хамаардаг. Мотор нь динамик, холбоогүй агаарын цоорхойг ашиглан ажилладаг. Загвар зохион бүтээгчид дур зоргоороо салдаг жин гэхээсээ илүү нарийн, тууштай урсгалын нягтын хэмжигдэхүүнийг (Br ба Hcj) шаарддаг.

А: Соронзны дулааны зэрэглэлийг нэмэгдүүлэх нь түүний хүчийг нэмэгдүүлэхээс яагаад илүү үнэтэй байдаг вэ?

Х: Дулааны эсэргүүцлийг нэмэгдүүлэхийн тулд (дотоод албадлага) химийн хайлшийг их хэмжээгээр олборлосон, диспрозиум эсвэл тербиум зэрэг үнэтэй газрын ховор элементийг нэмж өөрчлөх шаардлагатай. Эдгээр ховор материалууд нь экспоненциал зардлын муруйг үүсгэж, өндөр дулааны зэрэглэлийг физикийн хувьд том, бага дулаантай соронз худалдаж авахаас хамаагүй илүү үнэтэй болгодог.

Асуулт: Соронзон зузаан нь түүний соронз алдалтыг эсэргүүцэх чадварт хэрхэн нөлөөлдөг вэ?

Х: Соронзонгийн зузааныг түүний нийт ул мөртэй харьцуулсан харьцаа нь түүний нэвтрүүлэх коэффициентийг (Pc) тодорхойлдог. Маш нимгэн соронз нь бага PC-тэй байдаг бөгөөд энэ нь тэдний дотоод соронзон домэйныг муу дэмждэг гэсэн үг юм. Тэдгээр нь анхдагч материалын зэрэглэлээс үл хамааран эсрэг хөдөлгүүрийн талбар эсвэл дунд зэргийн халуунд амархан бөгөөд байнгын соронзгүй болдог.

Асуулт: Мотор зохион бүтээгч NdFeB-ээс Samarium Cobalt (SmCo)-г хэзээ сонгох ёстой вэ?

Х: Хөдөлгүүрийн тасралтгүй ажиллах температур 180°C-аас 200°C-ээс хэтэрсэн үед NdFeB нь дулааны хүчтэй доройтолд өртдөг үед SmCo нь шаардлагатай сонголт юм. Нэмж дурдахад, SmCo нь төмөр агуулаагүй тул зэврэлтээс хамгаалах чадвартай тул далайн гүн дэх шумбагч онгоц эсвэл хамгаалалтын бүрээс нь эвдэрсэн тохиолдолд химийн өндөр идэмхий хөдөлгүүрт тохиромжтой.