Bunting kann Dauermagnete in fast jeder Form und Größe liefern, aber eine der beliebtesten Formen ist der Bogen. Bogenmagnete werden in einer Vielzahl von Magnetbaugruppen verwendet, insbesondere für oberflächenmontierte Motoren.
Es gibt vier Haupttypen von Lichtbogenmagneten:
Lichtbogen-Boden-Lichtbogenmagnete
Sehnenbogenmagnete
Flachboden-Bogenmagnete
Brotförmige Magnete
Brotform
Jeder Lichtbogentyp hat seine Vor- und Nachteile, wenn es um die Auswirkungen auf die Motorkonstruktion geht. Die Auswahl des besten Lichtbogendesigns ist wichtiger als die Produktionskosten, denn die Form ist der Schlüssel zur Leistung. Die Kosten für das Magnetmaterial sind viel höher als die Produktionskosten, und die Form des Magneten ist nur dann von Bedeutung, wenn er in großen Mengen produziert wird.
Typische Lichtbogenmagnete
Die folgende Tabelle ist ein einfacher Leitfaden für einige Lichtbogeneigenschaften;
Merkmale von Lichtbogenmagneten
Montage
In der Entwurfsphase liegt der Schwerpunkt auf den magnetischen Eigenschaften des Permanentmagnetrotors. Sobald das beste magnetische Design bestimmt ist, wird das Designteam mit dem Produktionsteam zusammenarbeiten, um die Montage (den Prozess der Befestigung der Magnete an der Welle) zu planen. Für die Montage gibt es zwei Möglichkeiten:
Montage mit einem Bandmagneten: Bandmagnete sind mit Schwierigkeiten verbunden, da sie sehr spröde sind und die hohen Magnetfeldstärken ein großes Sicherheitsrisiko darstellen;
Mit der Einführung neuer Produktionstechniken bietet Bunting eine Lösung für die Magnetisierung nach der Montage;
Montage mit einem Bandmagneten
Magnete mit flachem Boden (Kontakt mit flachen Oberflächen) sind die am besten kontrollierte und risikoärmste Option für die Magnetisierung von Magneten. Dies erfordert jedoch eine teurere und komplexere, vielseitige Welle zur Befestigung des Magneten. Bei Verwendung eines einfachen gekrümmten Magneten mit einem kreisförmigen Innendurchmesser (ID), der dem Außendurchmesser (OD) der optischen Welle entspricht, ist die Welle dagegen weniger kostspielig zu bearbeiten.
Zur Erleichterung der Montage kann der polygonale Schaft außerdem eine kleine Aussparung aufweisen, in der der Magnet befestigt wird. Dies erhöht zwar die Produktionskosten, stellt aber sicher, dass der Magnet nicht lose auf der polygonalen Welle hängt und dadurch die Montage des nächsten Magneten verhindert.
Vorgänge nach der Montage
Bei gebogenen Magnetprofilen können enge Rundlauftoleranzen oder endgültige Außendurchmesser-Toleranzen die Montage zusätzlich erschweren.
"Unten" gebogene Magnete erfordern keine weitere Bearbeitung und können sofort geschliffen werden.
Gewölbte "Flat Bottom"-Magnete erfordern keine weitere Bearbeitung und können sofort geschliffen werden.
Der Schleifprozess für "sehnenförmig" gekrümmte Magnete stellt eine Herausforderung dar. Wenn die Magnete über die Breite einer polygonalen Welle mit mehr als 4 Seiten verlaufen, wird die Welle während des Rotorschleifens freigelegt, und der Schleifvorgang erfolgt an zwei verschiedenen Metallen.
Vor und nach dem Schleifen eines auf einer polygonalen Welle montierten Sehnenmagneten
Gewölbte "Brötchen"-Magnete stellen die größten Herausforderungen bei der Herstellung dar. Nach der Montage auf der Welle liegen die Kanten des gebogenen Magneten frei und der Übergang um den Rotoraußenumfang ist nicht mehr glatt. Da Magnete extrem spröde sind und leicht beschädigt werden können, müssen die durch die gekrümmten Magnete entstandenen Lücken mit einem Material gefüllt werden, das mäßig hart und leicht zu bearbeiten ist. Dieses Material füllt die Lücken vor dem Schleifen aus und bleibt beim Drehen an seinem Platz.
Gebogener Brotlaib-Magnet auf facettiertem Schaft
Magnetische Beschränkung
Ähnliche Überlegungen zur Herstellung gelten für jede Art von Umfangseinschränkung, wie z. B. bei der Verwendung von Kohlefaser. Unabhängig davon, ob es sich um Kohlefaser (gewickelt oder gepresst) oder um wärmeschrumpfende Metallrohre handelt, muss der Magnetrotor vor dem Wickeln eine glatte, runde Oberfläche haben.
Magnetisierung
Um den Herstellungsprozess zu vereinfachen und die Sicherheit zu erhöhen, hat das technische Ingenieurteam von Bunting ein Verfahren zur Magnetisierung nach der Montage entwickelt. Eine komplexe Magnetbaugruppe wird dann gebaut, in einem nicht magnetisierten Zustand belassen und dann magnetisiert.
Die Magnetisierung nach der Montage hat viele Vorteile. Die Magnetmontage ist einfacher und weniger zeitaufwändig. Außerdem ist die Gefahr von Fehlern bei der Montage (z. B. eine falsche Ausrichtung der Polarität) geringer. Die Magnetisierung nach der Montage bedeutet, dass die Polarität und das Magnetfeld jeder magnetischen Komponente genau den Anforderungen entsprechen. Die Vorteile der Magnetisierung nach der Montage werden in dem technischen Artikel Magnetisierung nach der Montage für die Automobilindustrie erläutert.
Mit Kohlefaser umwickelter Magnetrotor
Bei Magnetrotoren, die aus Bogenmagneten mit "gewölbtem Boden" und "flachem Boden" bestehen, ist eine Magnetisierung nach dem Zusammenbau jedoch nicht möglich. Dies liegt daran, dass es für Bogenmagnete mit "gewölbtem Boden" und "flachem Boden" unmöglich ist, vollständig magnetisch gesättigt zu sein.
Wenn ein kleiner Luftspalt zwischen den "Sehnen"-Lichtbogenmagneten und den "Brot"-Lichtbogenmagneten vorhanden ist, ist eine nachträgliche Magnetisierung möglich. Wenn jedoch Übergangsmagnete eingeführt werden und ein oberflächenmontierter Halbach-Rotor entsteht, wird die Magnetisierung nicht nur möglich, sondern auch stark vereinfacht.
Lichtbogen-Magnetisierung
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