الشكل أدناه هو نموذج بسيط لمبدأ عمل مغناطيس المحرك الكهربائي الدائم.
يولِّد مغناطيسان دائمان مجالاً مغناطيسياً عند الملف الموجود في المركز، ويتم تمرير تيار إلى الملف.
ستتولد القوة الكهرومغناطيسية (قاعدة اليد اليسرى) تحت تأثير المجال المغناطيسي، ثم تدور.
المحرك يسمى الجزء الدوار الجزء الدوار والجزء الثابت يسمى الجزء الثابت. من الواضح أن المغناطيس الدائم في الشكل أدناه ينتمي إلى الجزء الثابت، وينتمي الملف إلى الجزء الدوار.
بالنسبة للماكينات الكهربائية الدوَّارة، عندما يكون المغناطيس الدائم هو الجزء الثابت، يكون المغناطيس الخارجي على شكل قرميد مثبت على السطح الخارجي متصل بالغلاف؛ وعندما يكون المغناطيس الدائم هو الدوّار، يكون المغناطيس الداخلي على شكل قرميد مثبت على السطح الداخلي متصل بقلب الدوّار. أو مدمج في قلب الدوار بشكل مربع، كما هو موضح في الشكل أدناه.
بالنسبة للمحركات الخطية، تكون المغناطيسات الدائمة بشكل أساسي مربعة ومتوازية الأضلاع، وتستخدم المحركات الخطية الأسطوانية أيضًا مغناطيسات حلقية ممغنطة محوريًا.
تتميز مغناطيسات المحركات المغناطيسية الدائمة بالخصائص التالية:
1. لن يكون الشكل معقدًا للغاية (باستثناء بعض المحركات الصغيرة، مثل محركات VCM)، ومعظمها مستطيل الشكل، على شكل بلاط، على شكل مروحة، وعلى شكل خبز. خاصةً في ظل فرضية تقليل تكلفة تصميم المحرك، سيستخدم الكثير منها مغناطيسات مربعة مدمجة من الصلب;
2. المغنطة بسيطة نسبيًا، وهي في الأساس مغنطة أحادية القطب، ويتم تشكيل دائرة مغناطيسية متعددة الأقطاب بعد التجميع. إذا كانت الحلقة بأكملها مصنوعة، مثل الحلقة المغناطيسية NdFeB الرابطة أو الحلقة المغناطيسية المضغوطة على الساخن، يتم استخدام المغنطة الإشعاعية متعددة الأقطاب بشكل عام;
3. يكمن جوهر المتطلبات التقنية بشكل رئيسي في ثبات درجة الحرارة العالية واتساق التدفق المغناطيسي والقدرة على التكيف. سوف تتطلب المغناطيسات الدوارة المثبتة على السطح تقاربًا جيدًا للصمغ. سيكون لمغناطيس المحرك الخطي متطلبات صارمة نسبيًا لرذاذ الملح. مغناطيسات طاقة الرياح ستكون متطلبات رذاذ الملح أكثر صرامة، وسيتطلب مغناطيس محرك الدفع ثباتًا جيدًا جدًا في درجات الحرارة العالية;
4. يتم تطبيق منتج الطاقة المغناطيسية في الدرجات العالية والمتوسطة والمنخفضة، ولكن القوة القسرية تكون في الغالب في المستوى المتوسط والراقي. في الوقت الحاضر، تكون الدرجات الفولاذية المغناطيسية لمحركات محركات السيارات الكهربائية في الغالب منتج طاقة مغناطيسية عالية وقوة قسرية عالية، مثل 45UH، 48UH، 50UH، 42EH، 45EH، إلخ. عملية الانتشار الناضجة ضرورية;
5. تم استخدام مغناطيس الترابط المجزأ على نطاق واسع في مجال المحركات ذات درجة الحرارة العالية. والغرض من ذلك هو تحسين العزل القطاعي للمغناطيسات لتقليل فقدان التيار الدوامي للمغناطيسات عند تشغيل المحرك، وستكون بعض المغناطيسات على السطح. يضاف طلاء الإيبوكسي لزيادة عزلها.
عناصر الاختبار الرئيسية لمغناطيس المحرك:
1. استقرار درجة الحرارة العالية. سيطلب بعض العملاء قياس الاضمحلال المغناطيسي للدائرة المفتوحة، وسيطلب بعض العملاء قياس الاضمحلال المغناطيسي للدائرة شبه المفتوحة. عندما يكون المحرك قيد التشغيل، يجب أن يتحمل الفولاذ المغناطيسي المجال المغناطيسي العكسي المتناوب بالإضافة إلى درجة الحرارة العالية، لذلك يجب اختبار ومراقبة الاضمحلال المغناطيسي للمنتج النهائي ومنحنى إزالة المغناطيسية بدرجة حرارة عالية للمادة الأساسية;
2. اتساق التدفق. يستخدم الفولاذ المغناطيسي كمصدر المجال المغناطيسي لدوار المحرك أو الجزء الثابت. إذا كان هناك اختلاف في الاتساق، فسوف يتسبب ذلك في اهتزاز المحرك، ويقلل من الطاقة ويؤثر على وظيفة المحرك الكلي. لذلك ، فإن الفولاذ المغناطيسي للمحرك عمومًا له متطلبات لاتساق التدفق المغناطيسي ، وبعضها يتطلب 5% في الداخل ، وبعضها يتطلب في حدود 3% أو حتى 2%. يجب مراعاة العوامل التي تؤثر على اتساق التدفق المغناطيسي، مثل اتساق المغناطيسية المتبقية، واتساق التفاوتات المسموح بها، واتساق طلاء الشطب.
3. قابلية التكيف. معظم المغناطيسات المثبتة على السطح تكون على شكل بلاط. بالنسبة للزاوية المضمنة والراديان، فإن طريقة الاختبار التقليدية ثنائية الأبعاد بها أخطاء كبيرة أو يصعب اختبارها. في هذا الوقت، يجب النظر في قابليتها للتكيف. تتطلب بعض المغناطيسات المرتبة بشكل متقارب للتحكم في الفجوة التراكمية، يحتاج بعض الفولاذ المغناطيسي المركب على السطح إلى النظر في ضيق التجميع. من الأفضل عمل تركيبات التنميط وفقًا لطريقة تجميع المستخدم لاختبار مدى ملاءمة الفولاذ المغناطيسي.
يحتاج موظفو المشتريات إلى التركيز على النقاط التالية:
1. سوق الأرض النادرة. نظرًا لأن تكلفة العنصر الواحد للمحرك تمثل الجزء الأكبر، فإن فولاذ المغناطيس كان دائمًا المصدر الرئيسي لخفض تكلفة المحرك. نظرًا لأن شكل مغناطيس المحرك نفسه بسيط نسبيًا، فإن تكلفة المواد تمثل النسبة الأكبر. يحتاج المشترون إلى الاهتمام بالمعادن الأرضية النادرة في أي وقت. ظروف السوق، من أجل فهم اتجاه سعر مغناطيس المحرك;
2. مؤشرات الأداء. شكل الفولاذ المغناطيسي بسيط نسبيًا، وتمثل تكلفة المواد نسبة كبيرة، وبالتالي فإن مؤشر الأداء سيؤثر بشكل مباشر على كمية التربة النادرة الثقيلة في الفولاذ المغناطيسي، وبالتالي يؤثر بشكل مباشر على تكلفة الفولاذ المغناطيسي;
3. الكمية. معظم مغناطيسات المحركات كبيرة نسبيًا، حيث يصل طولها إلى 10 مم ويصل طولها إلى أكثر من 100 مم. لن يكون عدد القطع المنتجة من الفراغ الواحد كثيرًا، لذلك عندما لا يكون الطلب كبيرًا، سيكون هناك إهدار كبير من الفراغات في المخزون، وسيتطلب إنتاج قوالب ثابتة مشكلة تقسيم تكاليف القوالب مما يؤدي إلى ارتفاع التكاليف.
سحر المغناطيس
نعلم أن المكون الرئيسي للمغناطيس هو أكسيد الحديديك. يتكون المغناطيس الصغير العادي من أكسيد الحديديك الأسود. ومع ذلك، نظرًا لطبيعة أكسيد الحديديك نفسه، فإن جاذبيته للأجسام الحديدية لن تكون قوية جدًا، وستضعف مغناطيسيته تدريجيًا بمرور الوقت. في هذه الحالة، كيف يمكننا صنع مغناطيس ذو قوة شفط أقوى وليس من السهل اضمحلاله؟ في ظل هذه الفرضية، ظهر إلى الوجود مغناطيس NdFeB.
هذا النوع من المغناطيس ذو المعالجة المضادة للتآكل والسطح اللامع هو مغناطيس NdFeB، وصيغته الكيميائية هي Nd2Fe14B. مغناطيس NdFeB الأكثر استخدامًا مصنوع من ثلاثة عناصر من النيوديميوم والحديد والبورون الملبد في درجة حرارة عالية. إنه المغناطيس الاصطناعي الأكثر مغناطيسية حتى الآن. إذا كان العنصر الأساسي لأكسيد الفيروفيريك التقليدي هو الحديد، فإن السبب في أن مغناطيس NdFeB يتمتع بمثل هذه المغناطيسية القوية هو تأثير النيوديميوم. هذه القطع المعدنية في الصورة أدناه هي النيوديميوم:
النيوديميوم هو العنصر الرابع في عائلة اللانثانيد من العناصر الأرضية النادرة، ومثل الحديد والكوبالت والنيكل والجادولينيوم المذكور أعلاه، يمكن أن ينجذب أيضًا بواسطة المغناطيس. وبالإضافة إلى ذلك، فإن النيوديميوم أكثر نشاطًا بين عناصر اللانثانيد، لذلك من السهل أن يتأكسد مثل الحديد، وهذا هو السبب في أن سطح مغناطيس NdFeB مغلف. إذا تم استخدام النيوديميوم لتعزيز المغناطيسية، فلا ينبغي التقليل من دور البورون. هذا الشيء الأسود هو البورون:
يقع البورون على يسار الكربون في الجدول الدوري، لذلك ظهرت مؤخرًا كيمياء البورون المشابهة للكيمياء العضوية المتمركزة حول الكربون. في مغناطيس NdFeB، يعمل البورون كوسيط بين النيوديميوم والحديد. ومع ضمان استقرار بنيته الجزيئية، يعمل البورون على توسيع الحد الأقصى للمغناطيسية القصوى التي يمكن أن تنتجها المادة بشكل كبير، مما يجعل الأداء المغناطيسي للمغناطيس بأكمله مرتفعًا للغاية، بل ويسمح له بالتقاط أجسام تعادل 640 ضعف وزنه.
المنتجات ذات الصلة
