Bunting è in grado di fornire magneti permanenti di qualsiasi forma e dimensione, ma una delle forme più popolari è quella ad arco. I magneti ad arco sono ampiamente utilizzati in una varietà di gruppi magnetici, soprattutto per i motori a montaggio superficiale.
Esistono quattro tipi principali di magneti ad arco:
Magneti ad arco inferiore
Magneti ad arco di corda
Magneti ad arco a fondo piatto
Magneti a forma di pane
A forma di pane
Ogni tipo di arco presenta vantaggi e svantaggi se si considera l'impatto sulla progettazione del motore. La scelta del miglior design dell'arco è più importante del costo di produzione, perché la forma è la chiave delle prestazioni. Il costo del materiale del magnete è molto più alto del costo di produzione e la forma del magnete diventa un problema solo quando si producono grandi quantità.
Magneti ad arco tipici
La tabella seguente è una semplice guida ad alcune caratteristiche dell'arco;
Caratteristiche del magnete ad arco
Montaggio
Durante la fase di progettazione, l'attenzione si concentra sulle proprietà magnetiche del rotore a magneti permanenti. Una volta determinato il miglior design magnetico, il team di progettazione lavorerà con il team di produzione per considerare l'assemblaggio (il processo di fissaggio dei magneti all'albero). Esistono due opzioni per l'assemblaggio:
Montaggio con un magnete a nastro: I magneti a nastro presentano difficoltà intrinseche, in quanto sono molto fragili e l'elevata intensità del campo magnetico rappresenta un serio rischio per la sicurezza;
Con l'introduzione di nuove tecniche di produzione, Bunting offre una soluzione di magnetizzazione post-assemblaggio;
Montaggio con una cinghia magnetica
I magneti a fondo piatto (superfici piane a contatto) sono l'opzione più controllata e a minor rischio per la magnetizzazione dei magneti. Tuttavia, ciò richiede un albero sfaccettato più costoso e complesso per montare il magnete. Al contrario, utilizzando un semplice magnete curvo con un diametro interno (ID) circolare che corrisponde al diametro esterno (OD) dell'albero ottico, l'albero è meno costoso da lavorare.
Inoltre, per facilitare l'assemblaggio, l'albero poligonale può avere un piccolo incavo in cui viene montato il magnete. Ciò aumenta i costi di produzione, ma garantisce che il magnete non rimanga allentato sull'albero poligonale, impedendo così il montaggio del magnete successivo.
Operazioni di post-montaggio
Per i profili curvi dei magneti, la necessità di tolleranze di concentricità strette o di tolleranze finali di diametro esterno può aggiungere ulteriore complessità all'assemblaggio.
I magneti curvi "inferiori" non richiedono ulteriori lavorazioni e possono essere immediatamente rettificati.
I magneti curvi "Flat Bottom" non richiedono ulteriori lavorazioni e possono essere immediatamente rettificati.
Il processo di rettifica dei magneti curvi "cordali" presenta delle sfide. Se i magneti attraversano la larghezza di un albero poligonale con più di 4 facce, l'albero inizierà a essere esposto durante il processo di rettifica del rotore e l'operazione di rettifica avverrà su due metalli diversi.
Prima e dopo la rettifica di un magnete cordale montato su un albero poligonale
I magneti curvi "Bread Roll" presentano le maggiori difficoltà di produzione. Una volta montati sull'albero, i bordi del magnete curvo sono esposti e la transizione intorno al diametro esterno del rotore non è più liscia. Poiché i magneti sono estremamente fragili e facilmente danneggiabili, gli spazi vuoti creati dai magneti curvi devono essere riempiti con un materiale moderatamente duro e facile da lavorare. Questo materiale riempirà gli spazi vuoti prima della rettifica e rimarrà in posizione durante la rotazione.
Magnete curvo a forma di pagnotta su albero sfaccettato
Vincolo del magnete
Considerazioni di produzione simili valgono per qualsiasi tipo di vincolo circonferenziale, come nel caso dell'utilizzo della fibra di carbonio. Che si tratti di fibra di carbonio (avvolta o pressata) o di tubi metallici termorestringenti, il rotore del magnete deve avere una superficie liscia e rotonda prima dell'avvolgimento.
Magnetizzazione
Per semplificare il processo di produzione e aumentare la sicurezza, il team tecnico di Bunting ha sviluppato una tecnica di magnetizzazione post-assemblaggio. Un gruppo magnetico complesso viene quindi costruito, lasciato in uno stato non magnetizzato e poi magnetizzato.
La magnetizzazione post-assemblaggio presenta numerosi vantaggi. L'assemblaggio del magnete è più semplice e richiede meno tempo. Si riduce anche il rischio di errori durante l'assemblaggio (come l'orientamento errato della polarità). La magnetizzazione post-assemblaggio significa che la polarità e il campo magnetico di ciascun componente magnetico sono esattamente quelli richiesti. I vantaggi della magnetizzazione post-assemblaggio sono illustrati nell'articolo tecnico Magnetizzazione post-assemblaggio per l'industria automobilistica.
Rotore del magnete rivestito in fibra di carbonio
Tuttavia, per i rotori magnetici costituiti da magneti ad arco "a fondo curvo" e "a fondo piatto", la magnetizzazione post-assemblaggio non è possibile. Questo perché è impossibile che i magneti ad arco "a fondo curvo" e "a fondo piatto" siano completamente saturi dal punto di vista magnetico.
Quando c'è un piccolo spazio d'aria tra i magneti ad arco "chord" e i magneti ad arco "bread", la magnetizzazione post-montaggio è possibile. Tuttavia, quando si introducono magneti di transizione e si crea un rotore Halbach a montaggio superficiale, la magnetizzazione diventa non solo possibile, ma anche notevolmente semplificata.
Magnetizzazione ad arco
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