Mae datblygiad moduron magnet parhaol yn gysylltiedig yn agos â datblygiad deunyddiau magnet parhaol. Tsieina yw'r wlad gyntaf yn y byd i ddarganfod priodweddau magnetig deunyddiau magnet parhaol a'u rhoi ar waith yn ymarferol. Dros 2,000 o flynyddoedd yn ôl, defnyddiodd Tsieina briodweddau magnetig deunyddiau magnet parhaol i wneud cwmpawdau, a chwaraeodd ran enfawr mewn mordwyo, milwrol a meysydd eraill, a daeth yn un o bedwar dyfais mawr Tsieina hynafol.
Y modur cyntaf yn y byd, a ymddangosodd yn y 1920au, oedd modur magnet parhaol a oedd yn defnyddio magnetau parhaol i gynhyrchu meysydd magnetig cyffroi. Fodd bynnag, y deunydd magnet parhaol a ddefnyddiwyd ar y pryd oedd magnetit naturiol (Fe3O4), a oedd â dwysedd ynni magnetig isel iawn. Roedd y modur a wnaed ohono yn fawr o ran maint ac fe'i disodlwyd yn fuan gan y modur cyffroi trydan.
Gyda datblygiad cyflym amrywiol foduron a dyfeisio magnetiseiddwyr cyfredol, mae pobl wedi cynnal ymchwil manwl ar fecanwaith, cyfansoddiad a thechnoleg gweithgynhyrchu deunyddiau magnetig parhaol, ac wedi darganfod amrywiaeth o ddeunyddiau magnetig parhaol yn olynol fel dur carbon, dur twngsten (cynnyrch ynni magnetig uchaf o tua 2.7 kJ/m3), a dur cobalt (cynnyrch ynni magnetig uchaf o tua 7.2 kJ/m3).
Yn benodol, mae ymddangosiad magnetau parhaol alwminiwm nicel cobalt yn y 1930au (gall y cynnyrch ynni magnetig uchaf gyrraedd 85 kJ/m3) a magnetau parhaol ferrite yn y 1950au (gall y cynnyrch ynni magnetig uchaf gyrraedd 40 kJ/m3) wedi gwella priodweddau magnetig yn fawr, ac mae amrywiol foduron micro a bach wedi dechrau defnyddio cyffroi magnet parhaol. Mae pŵer moduron magnet parhaol yn amrywio o ychydig filiwatiau i ddegau o gilowatiau. Fe'u defnyddir yn helaeth mewn cynhyrchu milwrol, diwydiannol ac amaethyddol a bywyd bob dydd, ac mae eu hallbwn wedi cynyddu'n sylweddol.
Yn gyfatebol, yn ystod y cyfnod hwn, gwnaed datblygiadau arloesol yn y theori ddylunio, dulliau cyfrifo, magneteiddio a thechnoleg gweithgynhyrchu moduron magnet parhaol, gan ffurfio set o ddulliau dadansoddi ac ymchwil a gynrychiolir gan y dull diagram gweithio magnet parhaol. Fodd bynnag, mae grym gorfodi magnetau parhaol AlNiCo yn isel (36-160 kA/m), ac nid yw dwysedd magnetig gweddilliol magnetau parhaol ferrite yn uchel (0.2-0.44 T), sy'n cyfyngu ar eu hystod cymhwysiad mewn moduron.
Nid tan y 1960au a'r 1980au y daeth magnetau parhaol cobalt daear prin a magnetau parhaol boron haearn neodymiwm (a elwir gyda'i gilydd yn fagnetau parhaol daear prin) allan un ar ôl y llall. Mae eu priodweddau magnetig rhagorol o ddwysedd magnetig gweddilliol uchel, grym gorfodi uchel, cynnyrch ynni magnetig uchel a chromlin dadfagnetio llinol yn arbennig o addas ar gyfer gweithgynhyrchu moduron, gan arwain datblygiad moduron magnet parhaol i gyfnod hanesyddol newydd.
1. Deunyddiau magnetig parhaol
Mae'r deunyddiau magnet parhaol a ddefnyddir yn gyffredin mewn moduron yn cynnwys magnetau sintered a magnetau bondio, y prif fathau yw alwminiwm nicel cobalt, ferrite, samarium cobalt, neodymium haearn boron, ac ati.
Alnico: Mae deunydd magnet parhaol Alnico yn un o'r deunyddiau magnet parhaol cynharaf a ddefnyddir yn eang, ac mae ei broses baratoi a'i dechnoleg yn gymharol aeddfed.
Ferrite parhaol: Yn y 1950au, dechreuodd ferrite ffynnu, yn enwedig yn y 1970au, pan gynhyrchwyd ferrite strontiwm gyda pherfformiad gorfodaeth a ynni magnetig da mewn symiau mawr, gan ehangu'r defnydd o ferrite parhaol yn gyflym. Fel deunydd magnetig anfetelaidd, nid oes gan ferrite anfanteision ocsideiddio hawdd, tymheredd Curie isel a chost uchel deunyddiau magnet parhaol metel, felly mae'n boblogaidd iawn.
Cobalt Samariwm: Deunydd magnet parhaol â phriodweddau magnetig rhagorol a ddaeth i'r amlwg yng nghanol y 1960au ac sydd â pherfformiad sefydlog iawn. Mae cobalt Samariwm yn arbennig o addas ar gyfer gweithgynhyrchu moduron o ran priodweddau magnetig, ond oherwydd ei bris uchel, fe'i defnyddir yn bennaf mewn ymchwil a datblygu moduron milwrol fel awyrenneg, awyrofod, ac arfau, a moduron mewn meysydd uwch-dechnoleg lle nad perfformiad uchel a phris yw'r prif ffactor.
NdFeB: Mae deunydd magnetig NdFeB yn aloi o neodymiwm, ocsid haearn, ac ati, a elwir hefyd yn ddur magnetig. Mae ganddo gynnyrch ynni magnetig a grym gorfodol eithriadol o uchel. Ar yr un pryd, mae manteision dwysedd ynni uchel yn gwneud deunyddiau magnet parhaol NdFeB yn cael eu defnyddio'n helaeth mewn diwydiant modern a thechnoleg electronig, gan ei gwneud hi'n bosibl miniatureiddio, ysgafnhau a theneuo offer fel offerynnau, moduron electroacwstig, gwahanu magnetig a magneteiddio. Oherwydd ei fod yn cynnwys llawer iawn o neodymiwm a haearn, mae'n hawdd rhydu. Mae goddefiant cemegol arwyneb yn un o'r atebion gorau ar hyn o bryd.
Gwrthiant cyrydiad, tymheredd gweithredu uchaf, perfformiad prosesu, siâp cromlin dadmagneteiddio,
a chymhariaeth prisiau deunyddiau magnet parhaol a ddefnyddir yn gyffredin ar gyfer moduron (Ffigur)
2.Dylanwad siâp a goddefgarwch dur magnetig ar berfformiad modur
1. Dylanwad trwch dur magnetig
Pan fydd y gylched magnetig fewnol neu allanol wedi'i gosod, mae'r bwlch aer yn lleihau ac mae'r fflwcs magnetig effeithiol yn cynyddu pan fydd y trwch yn cynyddu. Yr amlygiad amlwg yw bod y cyflymder dim llwyth yn lleihau a'r cerrynt dim llwyth yn lleihau o dan yr un magnetedd gweddilliol, ac mae effeithlonrwydd mwyaf y modur yn cynyddu. Fodd bynnag, mae anfanteision hefyd, megis dirgryniad cymudo cynyddol y modur a chromlin effeithlonrwydd gymharol serth y modur. Felly, dylai trwch dur magnetig y modur fod mor gyson â phosibl i leihau dirgryniad.
2. Dylanwad lled dur magnetig
Ar gyfer magnetau modur di-frwsh sydd wedi'u gwasgaru'n agos at ei gilydd, ni all y bwlch cronnus cyfan fod yn fwy na 0.5 mm. Os yw'n rhy fach, ni fydd yn cael ei osod. Os yw'n rhy fawr, bydd y modur yn dirgrynu ac yn lleihau effeithlonrwydd. Mae hyn oherwydd nad yw safle'r elfen Hall sy'n mesur safle'r magnet yn cyfateb i safle gwirioneddol y magnet, a rhaid i'r lled fod yn gyson, fel arall bydd gan y modur effeithlonrwydd isel a dirgryniad mawr.
Ar gyfer moduron brwsio, mae bwlch penodol rhwng y magnetau, sydd wedi'i gadw ar gyfer y parth pontio cymudo mecanyddol. Er bod bwlch, mae gan y rhan fwyaf o weithgynhyrchwyr weithdrefnau gosod magnet llym i sicrhau cywirdeb y gosodiad er mwyn sicrhau safle gosod cywir magnet y modur. Os yw lled y magnet yn fwy na hynny, ni fydd yn cael ei osod; os yw lled y magnet yn rhy fach, bydd yn achosi i'r magnet gael ei gamlinio, bydd y modur yn dirgrynu mwy, a bydd yr effeithlonrwydd yn cael ei leihau.
3. Dylanwad maint siamffr dur magnetig a maint nad yw'n siamffr
Os na wneir y siamffr, bydd cyfradd newid y maes magnetig ar ymyl maes magnetig y modur yn fawr, gan achosi curiad y modur. Po fwyaf y siamffr, y lleiaf yw'r dirgryniad. Fodd bynnag, mae siamffrio fel arfer yn achosi colled benodol mewn fflwcs magnetig. Ar gyfer rhai manylebau, mae'r golled fflwcs magnetig yn 0.5 ~ 1.5% pan fo'r siamffr yn 0.8. Ar gyfer moduron brwsio â magnetedd gweddilliol isel, bydd lleihau maint y siamffr yn briodol yn helpu i wneud iawn am y magnetedd gweddilliol, ond bydd curiad y modur yn cynyddu. Yn gyffredinol, pan fo'r magnetedd gweddilliol yn isel, gellir ehangu'r goddefgarwch yn y cyfeiriad hyd yn briodol, a all gynyddu'r fflwcs magnetig effeithiol i ryw raddau a chadw perfformiad y modur yn ddigyfnewid yn y bôn.
3. Nodiadau ar foduron magnet parhaol
1. Cyfrifiad strwythur a dylunio cylched magnetig
Er mwyn rhoi cyfle llawn i briodweddau magnetig amrywiol ddefnyddiau magnet parhaol, yn enwedig priodweddau magnetig rhagorol magnetau parhaol daear prin, a chynhyrchu moduron magnet parhaol cost-effeithiol, nid yw'n bosibl defnyddio dulliau cyfrifo strwythur a dylunio moduron magnet parhaol traddodiadol neu foduron cyffroi electromagnetig yn unig. Rhaid sefydlu cysyniadau dylunio newydd i ail-ddadansoddi a gwella strwythur y gylched magnetig. Gyda datblygiad cyflym technoleg caledwedd a meddalwedd cyfrifiadurol, yn ogystal â gwelliant parhaus dulliau dylunio modern megis cyfrifo rhifiadol maes electromagnetig, dylunio optimeiddio a thechnoleg efelychu, a thrwy ymdrechion ar y cyd y cymunedau academaidd a pheirianneg modur, mae datblygiadau wedi'u gwneud yn y theori dylunio, dulliau cyfrifo, prosesau strwythurol a thechnolegau rheoli moduron magnet parhaol, gan ffurfio set gyflawn o ddulliau dadansoddi ac ymchwil a meddalwedd dadansoddi a dylunio â chymorth cyfrifiadur sy'n cyfuno cyfrifo rhifiadol maes electromagnetig a datrysiad dadansoddol cylched magnetig cyfatebol, ac sy'n cael ei wella'n barhaus.
2. Problem dadmagneteiddio anwrthdroadwy
Os yw'r dyluniad neu'r defnydd yn amhriodol, gall y modur magnet parhaol achosi dadfagneteiddio anadferadwy, neu ddadfagneteiddio, pan fydd y tymheredd yn rhy uchel (magnet parhaol NdFeB) neu'n rhy isel (magnet parhaol ferrite), o dan adwaith yr armature a achosir gan y cerrynt effaith, neu o dan ddirgryniad mecanyddol difrifol, a fydd yn lleihau perfformiad y modur a hyd yn oed yn ei wneud yn anhygyrch. Felly, mae angen astudio a datblygu dulliau a dyfeisiau sy'n addas i weithgynhyrchwyr moduron wirio sefydlogrwydd thermol deunyddiau magnet parhaol, ac i ddadansoddi galluoedd gwrth-ddadfagneteiddio gwahanol ffurfiau strwythurol, fel y gellir cymryd mesurau cyfatebol yn ystod dylunio a gweithgynhyrchu i sicrhau nad yw'r modur magnet parhaol yn colli magnetedd.
3. Materion Cost
Gan fod magnetau parhaol daear prin yn dal i fod yn gymharol ddrud, mae cost moduron magnet parhaol daear prin yn gyffredinol yn uwch na chost moduron cyffroi trydan, ac mae angen gwneud iawn am hyn gan eu perfformiad uchel a'u harbedion mewn costau gweithredu. Mewn rhai achosion, fel moduron coil llais ar gyfer gyriannau disg cyfrifiadurol, mae defnyddio magnetau parhaol NdFeB yn gwella perfformiad, yn lleihau cyfaint a màs yn sylweddol, ac yn lleihau cyfanswm y costau. Wrth ddylunio, mae angen cymharu perfformiad a phris yn seiliedig ar achlysuron a gofynion defnydd penodol, ac arloesi prosesau strwythurol ac optimeiddio dyluniadau i leihau costau.
Anhui Mingteng Parhaol Magnet Electromecanyddol Offer Co., Ltd. (https://www.mingtengmotor.com/Nid yw cyfradd dadmagneteiddio dur magnetig modur magnet parhaol yn fwy nag un filfed ran y flwyddyn.
Mae deunydd magnet parhaol rotor modur magnet parhaol ein cwmni yn mabwysiadu NdFeB sinteredig â chynnyrch ynni magnetig uchel a chydnerthedd mewnol uchel, a'r graddau confensiynol yw N38SH, N38UH, N40UH, N42UH, ac ati. Cymerwch N38SH, gradd a ddefnyddir yn gyffredin gan ein cwmni, fel enghraifft: mae 38- yn cynrychioli'r cynnyrch ynni magnetig mwyaf o 38MGOe; mae SH yn cynrychioli'r gwrthiant tymheredd uchaf o 150℃. Mae gan UH wrthiant tymheredd uchaf o 180℃. Mae'r cwmni wedi dylunio offer a gosodiadau canllaw proffesiynol ar gyfer cydosod dur magnetig, ac wedi dadansoddi polaredd y dur magnetig wedi'i gydosod yn ansoddol gyda dulliau rhesymol, fel bod gwerth fflwcs magnetig cymharol pob dur magnetig slot yn agos, sy'n sicrhau cymesuredd y gylched magnetig ac ansawdd cydosod y dur magnetig.
Hawlfraint: Mae'r erthygl hon yn ailargraffiad o rif cyhoeddus WeChat “modur heddiw”, y ddolen wreiddiol https://mp.weixin.qq.com/s/zZn3UsYZeDwicEDwIdsbPg
Nid yw'r erthygl hon yn cynrychioli barn ein cwmni. Os oes gennych farn neu safbwyntiau gwahanol, cywirwch ni!
Amser postio: Awst-30-2024