cos'è un magnete ndfeb
Un magnete NdFeB, noto anche come magnete al neodimio, è un tipo di magnete permanente costituito da una lega di neodimio, ferro e boro (Nd2Fe14B). È il tipo di magnete di terre rare più utilizzato, noto per il suo campo magnetico incredibilmente forte.
Questi magneti sono apprezzati per la loro elevata forza, la resistenza alla smagnetizzazione e il costo relativamente basso rispetto ad altri tipi di magneti di terre rare. Sono comunemente utilizzati in varie applicazioni come motori elettrici, generatori, macchine per la risonanza magnetica (MRI), separatori magnetici e molti dispositivi elettronici di consumo come cuffie, altoparlanti e dischi rigidi.
Con il continuo sviluppo della scienza e della tecnologia, anche la tecnologia dei motori elettrici è in costante innovazione. Soprattutto ora che il settore industriale continua a proporre aspettative e requisiti più elevati per le caratteristiche di asservimento dei motori, i motori coreless sono emersi come richiesto dai tempi.
I motori coreless sono servomotori e motori di controllo a magneti permanenti in corrente continua e possono essere classificati anche come micro motori. I motori coreless hanno eccezionali caratteristiche di risparmio energetico, caratteristiche di controllo sensibili e convenienti e caratteristiche di funzionamento stabili, e il loro progresso tecnologico è molto evidente. Come dispositivo di conversione energetica ad alta efficienza, rappresentano la direzione di sviluppo dei motori elettrici in molti campi.
Struttura e principio del motore coreless
La figura seguente è uno schema strutturale semplificato di un motore generico senza nucleo. I motori coreless sono motori a magneti permanenti in corrente continua. La differenza principale rispetto ai comuni motori a spazzole e brushless è l'uso di rotori con nucleo in ferro, detti anche rotori a tazza senza nucleo.
Il rotore è costituito direttamente da avvolgimenti di filo. Non c'è nessun'altra struttura a sostenere questi avvolgimenti. L'avvolgimento stesso è realizzato a forma di coppa, che costituisce la struttura del rotore (come mostrato di seguito). Grazie alla modifica strutturale del rotore, le caratteristiche operative del motore sono state notevolmente migliorate. Non solo ha caratteristiche eccezionali di risparmio energetico, ma soprattutto ha caratteristiche di controllo e di resistenza che non possono essere raggiunte dai motori con nucleo in ferro.
I motori coreless si dividono in due tipi: brushed e brushless. I motori coreless spazzolati non hanno un nucleo di ferro nel rotore, mentre i motori coreless brushless non hanno un nucleo di ferro nello statore. I modelli di motori a tazza coreless più comuni sul mercato includono diametri di Φ4, Φ6, Φ7, Φ8, Φ10, Φ12, Φ15, ecc.
Vantaggi e applicazioni dei motori coreless
I motori coreless presentano una serie di vantaggi come l'elevata densità di potenza, l'alta efficienza, l'assenza di ritardo di coppia, l'assenza di effetto cogging, la bassa coppia di avviamento, l'assenza di forza radiale tra il rotore e lo statore, la curva di velocità regolare, la bassa rumorosità e il buon effetto di dissipazione del calore.
L'applicazione dei motori coreless con magnete NdFeb si è sviluppata rapidamente negli ultimi dieci anni, dopo l'ingresso nei grandi settori industriali e civili dai campi militari e high-tech. Soprattutto nei Paesi industrialmente sviluppati, è stato coinvolto nella maggior parte delle industrie e in molti prodotti.
Un sistema di follow-up che richiede una risposta rapida. Ad esempio, la regolazione rapida della direzione di volo dei missili, il controllo a posteriori di unità ottiche ad alto ingrandimento, la messa a fuoco automatica rapida, le apparecchiature di registrazione e rilevamento altamente sensibili, i robot industriali, le protesi bioniche, ecc,
I motori a tazza cava possono soddisfare i loro requisiti tecnici.
Prodotti che richiedono un azionamento fluido e duraturo dei componenti di guida. Ad esempio, per vari tipi di strumenti portatili, apparecchiature personali, attrezzature per operazioni sul campo, veicoli elettrici e così via, Cos'è un magnete NdFeb il tempo di alimentazione può essere più che raddoppiato con lo stesso set di alimentatori.
Vari velivoli, tra cui l'aviazione, l'aerospaziale, gli aeromodelli, ecc. Sfruttando i vantaggi del motore coreless in termini di leggerezza, dimensioni ridotte e basso consumo energetico, è possibile ridurre al massimo il peso dell'aereo.
Una varietà di elettrodomestici e prodotti industriali. L'utilizzo di motori coreless come attuatori può migliorare la qualità dei prodotti e fornire prestazioni superiori.
Poiché i motori coreless hanno dimensioni ridotte, molti prodotti con requisiti di volume relativamente bassi utilizzano le coppe coreless come componenti di potenza.
Ad esempio, giocattoli e regali (macchinine, modellini di aerei, ecc.), prodotti per la bellezza e il massaggio (spazzole per il viso, dispositivi di introduzione, massaggiatori per il viso, ecc.
Magneti motore senza nucleo
I magneti permanenti NdFeB sinterizzati sono generalmente utilizzati nei motori senza nucleo. Hanno le caratteristiche di alta remanenza, alta coercitività e alta energia magnetica prodotta. Sono i materiali per magneti permanenti che meglio soddisfano i requisiti dei motori coreless presenti sul mercato Cos'è un magnete NdFeb.
A parità di dimensioni del motore e di avvolgimento, le prestazioni del magnete influenzano direttamente la velocità del motore. I comuni magneti NdFeB adatti ai motori coreless sono a forma di anello, con proprietà quali N40, N45, ecc. e una resistenza alla temperatura di circa 100°C.
Nei motori coreless, i materiali a magnete permanente sono fondamentali per generare il campo magnetico necessario al funzionamento. Ecco alcuni comuni materiali a magnete permanente utilizzati nei motori coreless:
Neodimio Ferro Boro (NdFeB): I magneti NdFeB sono la scelta più popolare grazie alla loro elevata forza magnetica, alle eccellenti proprietà magnetiche e al costo relativamente basso. Questi magneti offrono un'elevata efficienza e densità di potenza, rendendoli ideali per motori coreless compatti e potenti.
Samario Cobalto (SmCo): I magneti SmCo sono un altro tipo di magnete di terre rare noto per l'elevata forza magnetica e la resistenza alle alte temperature. Pur essendo più costosi dei magneti NdFeB, i magneti SmCo offrono un'eccellente stabilità in un'ampia gamma di temperature, rendendoli adatti alle applicazioni in cui la stabilità alle alte temperature è fondamentale.
Alnico (alluminio-nichel-cobalto): I magneti Alnico sono composti da alluminio, nichel, cobalto e ferro. Sono stati utilizzati storicamente nei motori e nei generatori. Sebbene non siano forti come i magneti NdFeB o SmCo Cos'è un magnete NdFeb, i magneti Alnico hanno un'eccellente stabilità termica e possono mantenere le loro proprietà magnetiche a temperature elevate. Inoltre, sono più resistenti alla corrosione rispetto ad altri materiali magnetici.
Ferrite (ceramica): I magneti in ferrite, noti anche come magneti in ceramica, sono composti da ossido di ferro e carbonato di bario o stronzio. Sono relativamente economici e hanno una buona resistenza alla corrosione e alla smagnetizzazione. Tuttavia, non hanno la stessa forza dei magneti di terre rare e sono tipicamente utilizzati in applicazioni in cui è accettabile una forza magnetica inferiore.
Ognuno di questi materiali a magneti permanenti presenta caratteristiche proprie, che li rendono adatti a diversi tipi di motori senza nucleo, a seconda di fattori quali il costo, le dimensioni, i requisiti di temperatura e l'intensità del campo magnetico necessaria per l'applicazione Cos'è un magnete NdFeb.
I magneti permanenti NdFeB sinterizzati sono i materiali magnetici con le più alte proprietà magnetiche finora scoperte e sono ampiamente utilizzati nella generazione di energia eolica, nei veicoli a nuova energia, nei treni maglev, nei robot intelligenti e in altri campi.
I magneti NdFeB sinterizzati utilizzano la tecnologia della metallurgia delle polveri e le materie prime contengono elementi di terre rare altamente attivi, che ne deteriorano la resistenza alla corrosione in ambienti ad alta temperatura e umidità Cos'è un magnete NdFeb, limitandone notevolmente l'uso in varie condizioni di lavoro complesse. Ciò pone requisiti più elevati alle prestazioni globali dei magneti NdFeB nelle applicazioni pratiche.
Il test di perdita di peso viene utilizzato per verificare la resistenza alla corrosione del substrato NdFeB Cos'è un magnete NdFeb. Il campione è un substrato di magnete senza alcuno strato protettivo. Quando il campione di prova è esposto a temperature elevate e ad un ambiente di vapore acqueo ad alta pressione, la perdita di peso si riferisce alla perdita di massa per unità di superficie causata dalla corrosione della superficie di orientamento del magnete e l'unità di misura è mg/cm2.
Hast test e PCT test
Il test di perdita di peso può essere eseguito in modalità Hast e PCT. Molte persone sono confuse sulla differenza tra il test Hast e il test PCT. Introduciamo innanzitutto le differenze tra i due test.
1. Diverse condizioni di prova:
PCT è l'abbreviazione inglese di pressure cooker test, che si riferisce al test di durata accelerata ad alta pressione. È un tipo saturo. L'umidità predefinita è 100% e la temperatura, l'umidità e la pressione aumentano o diminuiscono contemporaneamente. Viene utilizzato per testare le prestazioni di tenuta e di invecchiamento dei prodotti in materiale magnetico Cos'è un magnete NdFeb.
Hast è di tipo non saturo. La temperatura, l'umidità (70%~100%) e la pressione possono essere regolate in base alle esigenze. Può essere utilizzato per cicli ad alta temperatura e alta umidità, alta e bassa temperatura, doppio 95 Cos'è un magnete NdFeb, test ad alta temperatura, alta umidità e alta pressione, chiamati anche test di invecchiamento.
2. Diversi strumenti e apparecchiature di prova
Il test PCT e il test Hast sono dotati di attrezzature speciali e non possono essere mescolati.
3. Oltre a testare la resistenza alla corrosione del materiale di base del magnete, il test PCT può anche testare la resistenza alla corrosione dei prodotti finiti NdFeB (prodotti dopo la lavorazione e il trattamento di rivestimento superficiale) entro un certo periodo di tempo (12h, 24h, 72h, ecc.) L'indice di valutazione è l'assenza di fenomeni di corrosione sulla superficie del campione.
Metodo di prova per la perdita di peso (progetto di norma nazionale per la revisione, norma raccomandata)
Il test di perdita di peso è diventato l'indice di riferimento più diretto per valutare la resistenza alla corrosione e la stabilità a lungo termine dei magneti permanenti NdFeB sinterizzati. È stato ampiamente utilizzato dai principali produttori di NdFeB ed è riconosciuto dai clienti Cos'è un magnete NdFeb.
Non esistono standard nazionali e industriali corrispondenti per il metodo di prova della perdita di peso dei magneti permanenti NdFeB sinterizzati. Durante l'effettivo processo di test, i principali parametri di prova, quali temperatura, umidità, cos'è un magnete NdFeb e tempo di temperatura costante, sono per lo più concordati con il cliente.
In particolare, mancano specifiche per aspetti importanti come le dimensioni del modello, il metodo di posizionamento e il metodo di trattamento della superficie prima del campione, con il risultato di una grande quantità di dati di prova comparabili Cos'è un magnete NdFeb. Sesso scadente Cos'è un magnete NdFeb. La stesura e l'implementazione di standard nazionali può cambiare l'attuale situazione caotica.
1. Metodo di prova
Mettere il campione di magnete NdFeB sinterizzato, accuratamente pesato e misurato nelle dimensioni, in un contenitore ad alta pressione. Dopo che il campione è stato sottoposto a test continui sotto l'azione di vapore acqueo ad alta temperatura e ad alta pressione per un certo periodo di tempo, i grani superficiali e il vapore acqueo produrranno una reazione elettrochimica, dando origine a cristalli Cos'è un magnete NdFeb. Dopo il test, estrarre il campione, rimuovere la corrosione sciolta sulla superficie e pesarlo. In base alla variazione di massa del campione prima e dopo il test, calcolare la perdita di massa (e di peso) corrispondente all'unità di superficie di orientamento magnetico.
2.Campione di prova
Forma: Si consiglia di utilizzare la lavorazione a fette per trasformare il grezzo di NdFeB sinterizzato in quadrati. Per quelli che non possono essere trasformati in quadrati, è possibile utilizzare il taglio a filo o altri metodi per trasformarli in cilindri. Se il campione contiene uno strato protettivo, quest'ultimo deve essere rimosso mediante molatura o altri metodi Cos'è un magnete NdFeb.
Dimensioni: Se le condizioni lo consentono, si consigliano i seguenti campioni di dimensioni standard: quadrato 12×12×8 mm, cilindro 13,5×8 mm, dove la direzione di 8 mm è la direzione di facile magnetizzazione.
Pulizia delle superfici: Utilizzare una soluzione di acido nitrico diluito per pulire i campioni. Le macchie d'olio superficiali dei campioni lavorati devono essere prima rimosse (vedere i requisiti standard per i metodi operativi specifici).
Quantità di campioni e requisiti di posizionamento: lo stesso lotto di campioni non dovrebbe essere inferiore a 3 pezzi, e 5 pezzi sono appropriati Cos'è un magnete NdFeb. La direzione di facile magnetizzazione del campione deve essere lungo la direzione orizzontale e la superficie di facile magnetizzazione non deve essere in contatto con il telaio o la staffa del campione. La distanza tra i campioni non deve essere inferiore a 10 mm.
3. Condizioni di prova
Per il test sono specificate tre durate, che devono essere scelte in base alla resistenza alla corrosione del campione e ai requisiti del cliente.
I test hanno confermato che la perdita di peso della maggior parte dei campioni di substrato di magnete permanente NdFeB sinterizzato è prossima allo zero per 480 ore in condizioni HAST di 130°C e 95% di umidità relativa Cos'è un magnete NdFeb.
Pertanto, per valutare il substrato del magnete è stata scelta la più severa condizione PCT a 120°C in modalità di saturazione. L'assenza di peso è più scientifica e può ridurre significativamente il tempo necessario per la valutazione.
Durante il test di perdita di peso Cos'è un magnete NdFeb, una volta formate le fosse di corrosione sulla superficie del campione di magnete permanente NdFeB sinterizzato, man mano che la corrosione si espande e raggiunge un certo punto critico, la perdita di peso per corrosione causata dalla scagliatura dei grani sulla superficie del campione aumenta quasi linearmente con l'aumentare del tempo di prova. Il punto critico della perdita di peso è di circa 5mg/cm2.
