La figura siguiente es un modelo sencillo del principio de funcionamiento del imán de un motor eléctrico permanente.
Dos imanes permanentes generan un campo magnético en la bobina del centro, a la que se hace pasar una corriente.
La fuerza electromagnética (regla de la izquierda) se generará bajo la acción del campo magnético y, a continuación, girará.
El motor La parte giratoria se denomina rotor y la parte fija, estator. Obviamente, el imán permanente de la figura siguiente pertenece al estator, y la bobina al rotor.
En las máquinas eléctricas rotativas, cuando el imán permanente es el estator, el imán en forma de azulejo montado en la superficie del arco exterior se fija a la carcasa; cuando el imán permanente es el rotor, el imán en forma de azulejo montado en la superficie del arco interior se fija al núcleo del rotor. Cuando el imán permanente es el rotor, el imán en forma de azulejo montado en la superficie del arco interior se fija al núcleo del rotor.
Para los motores lineales, los imanes permanentes son principalmente cuadrados y de paralelogramo, y los motores lineales cilíndricos también utilizan imanes anulares magnetizados axialmente.
Los imanes de motor de imán permanente tienen las siguientes características:
1. La forma no será demasiado complicada (excepto en el caso de algunos micromotores, como los motores VCM), la mayoría de los cuales son rectangulares, en forma de baldosa, en forma de abanico y en forma de pan. Especialmente bajo la premisa de reducir el coste del diseño del motor, muchos de ellos utilizarán imanes cuadrados de acero incrustados;
2. La magnetización es relativamente sencilla, básicamente unipolar, y tras el montaje se forma un circuito magnético multipolar. Si se fabrica el anillo completo, como el anillo magnético de NdFeB de unión o el anillo magnético prensado en caliente, se suele utilizar la magnetización multipolar por radiación;
3. El núcleo de los requisitos técnicos reside principalmente en la estabilidad a altas temperaturas, la consistencia del flujo magnético y la adaptabilidad. Los imanes de rotor montados en superficie requerirán una buena afinidad con el pegamento. Los imanes de motor lineal tendrán requisitos relativamente estrictos para la niebla salina. Imanes eólicos Los requisitos para la niebla salina serán más estrictos, y el imán del motor de accionamiento requerirá una muy buena estabilidad a altas temperaturas;
4. El producto de energía magnética se aplica en grados alto, medio y bajo, pero la fuerza coercitiva se sitúa principalmente en los niveles medio y alto. En la actualidad, los grados de acero magnético de los motores de accionamiento de los vehículos eléctricos son en su mayoría de alto producto de energía magnética y alta fuerza coercitiva, como 45UH, 48UH, 50UH, 42EH , 45EH, etc. Es esencial un proceso de difusión maduro;
5. Los imanes de unión segmentada se han utilizado ampliamente en el campo de los motores de alta temperatura. El propósito es mejorar el aislamiento segmentado de los imanes para reducir la pérdida por corrientes parásitas de los imanes cuando el motor está en marcha, y algunos imanes estarán en la superficie. Se añade un revestimiento epoxi para aumentar su aislamiento.
Elementos clave de ensayo para imanes de motor:
1. Estabilidad a altas temperaturas. Algunos clientes solicitarán medir el decaimiento magnético de circuito abierto, y otros clientes solicitarán medir el decaimiento magnético de circuito semiabierto. Cuando el motor está en marcha, el acero magnético debe soportar el campo magnético inverso alternativo, además de la alta temperatura, por lo que el decaimiento magnético del producto terminado y la curva de desmagnetización a alta temperatura del material de base deben ser probados y controlados;
2. Consistencia del flujo. El acero magnético se utiliza como fuente de campo magnético del rotor o el estator del motor. Si hay una diferencia en la consistencia, causará la vibración del motor, reducirá la potencia y afectará a la función del motor en general. Por lo tanto, el acero magnético del motor generalmente tiene requisitos para la consistencia del flujo magnético, y algunos requieren 5% Dentro, algunos requieren dentro de 3% o incluso 2%. Deben tenerse en cuenta los factores que afectan a la consistencia del flujo magnético, como la consistencia del magnetismo residual, la consistencia de las tolerancias y la consistencia de los revestimientos de biselado.
3. Adaptabilidad. La mayoría de los imanes montados en superficie tienen forma de baldosa. Para el ángulo y el radián incluidos, el método de prueba bidimensional convencional tiene grandes errores o es difícil de probar. En este momento, es necesario considerar su adaptabilidad. Algunos imanes dispuestos estrechamente requieren Para controlar el hueco acumulativo, algunos aceros magnéticos montados en superficie de cola de milano necesitan considerar la estanqueidad del montaje. Lo mejor es hacer un accesorio de perfilado de acuerdo con el método de montaje del usuario para probar la idoneidad del acero magnético.
El personal de compras debe centrarse en los siguientes puntos:
1. Mercado de tierras raras. Dado que la mayor parte del coste del motor corresponde a un solo elemento, el acero del imán siempre ha sido la principal fuente de reducción del coste del motor. Dado que la forma del propio imán del motor es relativamente sencilla, el coste del material representa la mayor proporción. Los compradores deben prestar atención a los metales de tierras raras en todo momento. Las condiciones del mercado, para comprender la tendencia de los precios de los imanes de motor;
2. Indicadores de rendimiento. La forma del acero magnético es relativamente simple, y el coste del material representa una gran proporción, por lo que el índice de rendimiento afectará directamente a la cantidad de tierras raras pesadas en el acero magnético, afectando así directamente al coste del acero magnético;
3. Cantidad. La mayoría de los imanes de motor son relativamente grandes, con una longitud tan pequeña como 10 mm y tan grande como más de 100 mm. El número de piezas producidas a partir de una pieza en bruto no será mucho, por lo que cuando la demanda no sea grande, habrá un gran desperdicio de piezas en bruto en stock, y la producción de moldes fijos requerirá El problema del prorrateo de los costes de los moldes se traduce en costes más elevados.
La magia de los imanes
Sabemos que el principal componente del imán es el óxido férrico. Un pequeño imán corriente está hecho de óxido férrico negro. Sin embargo, debido a la propia naturaleza del óxido férrico, su atracción por los objetos de hierro no será demasiado fuerte, y su magnetismo se debilitará gradualmente con el tiempo. En este caso, ¿cómo podemos fabricar un imán con una succión más fuerte y que no decaiga fácilmente? Bajo esta premisa surgieron los imanes NdFeB.
Este tipo de imán con tratamiento anticorrosión y superficie brillante es el imán NdFeB, y su fórmula química es Nd2Fe14B. El imán NdFeB más utilizado está formado por tres elementos de neodimio, hierro y boro sinterizados a alta temperatura. Es el imán artificial más magnético hasta la fecha. Si el elemento central del óxido ferroso tradicional es el hierro, la razón por la que los imanes NdFeB tienen un magnetismo tan fuerte es el efecto del neodimio. Estos trozos de metal de la imagen de abajo son neodimio:
El neodimio (sonido nǚ) es el cuarto elemento de la familia de los lantánidos de las tierras raras y, al igual que el hierro, el cobalto, el níquel y el ya mencionado gadolinio, también puede ser atraído por los imanes. Además, el neodimio es más activo entre los elementos lantánidos, por lo que es tan fácil de oxidar como el hierro, razón por la cual la superficie de los imanes NdFeB está recubierta. Si el neodimio se utiliza para potenciar el magnetismo, no hay que subestimar el papel del boro. Esta cosa negra es boro:
El boro está situado a la izquierda del carbono en la tabla periódica, por lo que recientemente ha surgido una química del boro similar a la química orgánica centrada en el carbono. En los imanes NdFeB, el boro actúa como mediador entre el neodimio y el hierro. Al tiempo que garantiza la estabilidad de su estructura molecular, el boro amplía enormemente el magnetismo máximo que puede producir la sustancia, lo que hace que el rendimiento magnético de todo el imán sea extremadamente alto, e incluso le permite recoger objetos equivalentes a 640 veces su propio peso.
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