Magnetische Materialien spielen eine wichtige Rolle in einer Vielzahl von Geräten für die Industrie. Der mit Abstand wichtigste der vielen industriellen Anwendungen von Magneten ist der Motor.
Die Magnete erzeugen Bewegung für den Motor. Der Permanentmagnetmotor bietet die Vorteile eines hohen Wirkungsgrads, eines großen Drehmoments und einer konstanten Drehzahl unter Last. Im Vergleich zu Synchronmotoren kann weniger Strom verbraucht werden.
Bei der Konstruktion eines Motors hat die Wahl des Magneten einen erheblichen Einfluss auf die Gesamtleistung des Motors und die Projektkosten. Sie müssen also wissen, wie Sie die richtigen Magnete für den Motor auswählen.
Grundsätzlich gibt es derzeit vier Haupttypen von kommerziellen Magneten: Neodym (NdFeB), Samarium Cobalt (SmCo), AlNiCo und Ferrit (auch Keramik genannt). Unter diesen können Ferrit, Seltenerd-Samarium-Kobalt und Neodym-Magnet in Permanentmagnetmotor- und Fahrzeugmagnetanwendungen verwendet werden.
Da Seltenerdmagnete eine stärkere Magnetkraft haben als Ferrit-Permanentmagnete, können sie zur Herstellung kleinerer und leichterer Motoren verwendet werden. Seltenerdmagnete sind jedoch auch teurer als die Ferritmagnetoption.
Stichwort: stärkster im Handel erhältlicher Magnet
NdFeb-Magnete werden am häufigsten in Traktionsmotoren für Hybride und Elektrofahrzeuge verwendet. Die hochenergetischen NdFeB-Magnete machen den Motor so klein, leicht, kompakt und effizient wie möglich.
Auswirkungen der Arbeitstemperatur
NdFeB-Magnete weisen gegenüber anderen Permanentmagneten eine schlechte Temperaturbeständigkeit auf. Da der Neodym-Magnet einen negativen Koeffizienten hat, nimmt seine Koerzitivkraft zusammen mit der magnetischen Energiedichte (BHmax) mit der Temperatur ab. Ihre max. benutze temp. Die Curie-Temperaturen liegen zwischen 60 ° C und 220 ° C und zwischen 310 und 370 ° C.
Sie können jedoch mit Dysprosium (Dy) oder Terbium (Tb) versetzt werden, um den Leistungsabfall aufgrund von Temperaturänderungen einzudämmen. Dies verteuert den Magneten jedoch noch weiter.
Die Fahrmotoren für Hybrid- und Elektroautos, Schienenfahrzeuge und die Motoren für Industrieanlagen arbeiten bei relativ hohen Temperaturen. Daher werden in diesen Anwendungen im Allgemeinen hitzebeständige Neodym-Magnete verwendet.
Korrosionsprobleme
Neodym-Magnete weisen eine geringe Korrosionsbeständigkeit auf, wenn kein Beschichtungsschutz vorhanden ist. In der Zwischenzeit können sie auch von innen nach außen korrodieren, wenn die richtigen Vorbehandlungsprozesse nicht befolgt werden. Oft wird eine mehrschichtige Nickel-Kupfer-Nickel-Beschichtung aufgebracht. Für Motoranwendungen werden jedoch häufiger Epoxid- und Zn-Beschichtungen verwendet. Darüber hinaus kann ein weiteres neues Oberflächenbehandlungs-Everlube auch in Umgebungen mit hoher Feuchtigkeits- und Salzsprühbeständigkeit eingesetzt werden.
Stichwort: extrem widerstandsfähig gegen Entmagnetisierung
Smco-Magnete sind eine Art Seltenerd-Permanentmagnete - spröde und anfällig für Risse und Abplatzungen. Sie sind in zwei „Serien“ erhältlich, nämlich SmCo5-Magneten und Sm2Co17-Magneten.
Gute Temperaturstabilität
Samarium-Magnete sind die zweiten starken Magnete. Und bei typischen Betriebstemperaturen hat der Samarium-Kobalt-Magnet überlegene magnetische Eigenschaften gegenüber den stärksten hitzebeständigen Neodym-Magneten, die derzeit in Motoren verwendet werden. Die maximalen Betriebstemperaturen liegen zwischen 250 und 350 ° C; Die Curie-Temperaturen liegen zwischen 700 und 800 ° C.
Starke Korrosions- und Oxidationsbeständigkeit
SmCo-Magnete bieten eine hervorragende Korrosionsbeständigkeit (Neodym-Magnete nicht). Beschichtungen oder Oberflächenbeschichtungen sind für die meisten Anwendungen nicht erforderlich, was sie auch für medizinische Anwendungen vorteilhaft macht.
Breitbasierte Bezugsquelle
Im Gegensatz zu Neodym-Magneten, die einen hohen Anteil an seltenem Dysprosium (Dy) benötigen, um bei moderaten Temperaturen zu funktionieren, verwenden SmCo-Magnete Materialien, die weiter verbreitet sind und bei Temperaturen weit über dem Curie-Punkt von NdFeB von Natur aus stabil sind. Dies macht die SmCo-Preisgestaltung stabiler und weniger anfällig für Marktveränderungen.
Stichwort: billigster Magnet der Welt
Keramikmagnete, eine Art Permanentmagnet, haben im Vergleich zu Seltenerdmagneten eine geringe Energie. Sie haben nicht nur einen niedrigen Preis, sondern auch eine starke Entmagnetisierungsbeständigkeit und eine außergewöhnliche Korrosionsbeständigkeit. Sie werden üblicherweise in den meisten Arten von Gleichstrommotoren verwendet.
Betriebstemperaturen
Ferritmagnete haben eine maximale Betriebstemperatur von ungefähr 250 Grad Celsius oder höher und eine Curie-Temperatur von ungefähr 450 Grad Celsius.
Gute Korrosion
Keramikmagnete bieten eine gute Korrosionsbeständigkeit und erfordern im Allgemeinen keine Beschichtung oder Beschichtung.
Bei der Konstruktion eines PM-Motors haben Form und Größe der Permanentmagnete auch einen wichtigen Einfluss auf die Leistung und Kommutierung des Elektromotors. Es ist wichtig, die geeignete Form und Größe der Permanentmagnete zu wählen.
Beispielsweise basieren die meisten Rotormodifikationstechniken zur Reduzierung des Rastens hauptsächlich auf Variationen der Magnetform, die vergleichsweise praktischer und kostengünstiger sind.
Als gesintertes NdFeB ist ein anisotropes Material. Es ist sehr schwierig, sie in eine komplizierte Magnetisierungsrichtung zu bringen.
Lichtbogenförmige Magnete können zu radialen Ringen geformt werden. Sie sind immer noch die häufigste Motormagnetform, insbesondere für PM-Gleichstrommotoren und Magnetrotoren.
Durch die gekrümmten Magnete kommen die Magnete näher an den Stator heran. So kann der Luftspalt verringert und der Fluss zwischen ihnen erhöht werden.
Theoretisch sind Ringformmagnete die beste Form für Motormagnete. Genauer gesagt handelt es sich bei diesen Ringen um radial ausgerichtete Ringmotormagnete. Sie haben viele Vorteile wie folgt:
Aufgrund der Eigenschaften des Magnetmaterials und der Herstellungstechnologie können jedoch nicht alle Magnete zu radial ausgerichteten Ringen verarbeitet werden. Es gibt zwei radiale Hauptringmagnete. Einer ist ein gebundener Magnet, der andere ist ein gesinterter Neodym-Magnet.
Formmagnete sind für verschiedene Motoren ausgelegt, wie z. B. Pumpenmotor, Staubsaugermotor, Torantrieb, Schrittmotor, bürstenloser Motor, Gleichstrommotor, Anlasser und Fördermotor. Sie werden durch Heißextrusion und Verformung hergestellt.
Im Vergleich zu gesintertem NdFeB weisen Kunststoffferrit-, smco- oder Kunststoff-ndfeb-Magnete Vorteile hinsichtlich der Steuergenauigkeit und der hohen Ausbeute auf. Sie sind der flexibelste Permanentmagnet und können mit verschiedenen Magnetisierungsmethoden in verschiedene komplexe Formen gebracht werden. Das Magnetfeld ist jedoch viel niedriger als das gesinterte ndfeb.
Gesinterte Neodym-Magnete können auch zu radial ausgerichteten Ringen verarbeitet werden. Die Kosten sind jedoch sehr hoch, da sie eine zusätzliche Magnetisierungsvorrichtung und eine Magnetisierungsspule benötigen. Es gibt auch viele Einschränkungen hinsichtlich Größe und Qualität.
Eine flache (trapezförmige und rechteckige) Form ist eine weitere häufige Wahl für Motormagnete.
Die flache Platte ist für Hersteller von Motormagneten praktisch zu verarbeiten.
Das bedeutet günstigere Kosten als Segmentmagnet.
Bei Hochgeschwindigkeits-Permanentmagnet-Synchronmotoren stand es schon immer im Mittelpunkt der Ingenieure, Motormagnete zu befestigen und ein Herausfliegen zu verhindern.
Wichtig ist, eine sichere Struktur zur Überwindung der Zentrifugalkraft zu entwerfen, z. B. eingebettete lineare, V- und SPOKE-Strukturen.
Aber wenn die Drehzahl in das Ultrahochgeschwindigkeitsfeld eintritt. Die eingebettete Struktur stößt auf einen Engpass. Dies erfordert die Verwendung einer oberflächenmontierten Struktur.
Der allgemeine Ansatz besteht darin, eine Hülse oder einen Rahmen zum Anbringen von Lichtbogenmagneten herzustellen, die sie in Ordnung halten und nicht herumspringen. Die Hülse muss hier aus etwas Robustem und Nichtmagnetischem bestehen, wie Aluminium, Kupfer, kohlenstoffarmem Q235-Stahl, Glasfasermantel und Kohlefasermantel. Am vielversprechendsten ist die Kohlefaserscheide.
Eine zusätzliche Fixierung kann ebenfalls angewendet werden. Verwenden Sie beispielsweise Metallkleber (wie LOCTITE-Epoxidkleber mit industrieller Stärke oder einen anderen Motormagnetkleber), um gekrümmte Magnete mit der Außenfläche des Rotors zu verbinden.
Unsere Ingenieure schlagen vor, die mechanische Befestigung als Hauptmethode und die Klebebefestigung als Hilfsmethode zu verwenden. Und hier ist der Grund:
Hersteller benötigen leichte, extrem starke Magnete, um Motoren von Elektrofahrzeugen anzutreiben, und sie haben sich lange Zeit auf die Seltenerdmetalle Neodym und Dysprosium verlassen, um sie herzustellen.
Aber diese Metalle sind teuer und unterliegen wilden Preissprüngen und wackeligen Lieferketten - Probleme, die sich mit zunehmender Nachfrage nach Elektroautos verschärfen.
Immer mehr Forscher suchten nach neuen Lösungen. Derzeit gibt es drei Haupttrends:
Dy ist ein Seltenerdmineral, das extrem knapp und immer teurer wird.
"GBD Neo" -Magnete bieten eine Kombination aus hoher Energiedichte und Temperaturstabilität bei moderaten Kosten, indem sie die Menge an verwendetem Dysprosium (Dy) (GBDD) und Terbium (Tb) (GBDT) reduzieren.
Dieser Prozess erhöht die Koerzitivkraft und begrenzt gleichzeitig die nachteiligen Auswirkungen auf die Remanenz im Vergleich zu herkömmlichen Neo-Herstellungsverfahren.
Dieses Verfahren bevorzugt kleinere Magnete mit einer Dicke von weniger als 6 mm oder laminierte Materialien. Verwenden Sie dieses Produkt für Hochfrequenzanwendungen bei Arbeitstemperaturen nahe 180 ° C.
Die Urban Mining Company (UMC), USA, hat ein neues Verfahren zur Rückgewinnung von Magneten mit Seltenerdmetallen entwickelt, um neue, leistungsstärkere Sintermagnete vom Typ Neodym-Eisenbor (Nd2Fe14B) herzustellen.
Die Methode bietet eine praktische Möglichkeit, die Mineralien wiederzuverwenden, die in Haushaltsabfällen leicht verfügbar sind.
Ziel von UMC ist es, 100% recyceltes Nd2Fe14B-Pulver für die Herstellung neuer Permanentmagnete zu verwenden, um den Herstellern den Vorteil einer wirtschaftlicheren Quelle für Seltenerd-Rohmetalle zu bieten. (Anthony Caggiano, Zeitschrift Materials World)
Als professioneller Hersteller von Motormagneten bietet China Magnets Source Material Limited Magnete für Motor-, Rotor-, Generator- und Drehmomentkoppleranwendungen an.
Unsere industriellen Magnetmaterialien umfassen hochenergetisches Seltenerd-Neodym (NdFeB), Samarium-Kobalt und Ferrit-Permanentmagnete. Spritzguss- und formgepresste Magnete und laminierte Magnete sind ebenfalls erhältlich.
Wir sind bestrebt, sofortige Designunterstützung vom Prototyp bis zur Produktion bereitzustellen.
Wenn Sie nach einem außergewöhnlichen Motormagnethersteller suchen, der Ihnen zuhört und Ihnen das liefert, was Sie erwarten, senden Sie uns eine E-Mail. Wir sind bereit, Ihnen zu dienen.
Wenn Sie nach dem Preis für Lichtbogen- / Flachmotormagnete fragen, ist eine technische Zeichnung wichtig und notwendig, um Missverständnisse hinsichtlich der Abmessungen des Magneten oder der Magnetbaugruppe zu vermeiden. Um Unterstützung von einem technischen Vertreter zu erhalten, klicken Sie hier, um die Kontaktinformationen anzuzeigen.
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