下図は、永久磁石の作動原理を示した簡単なモデルである。

2つの永久磁石が中央のコイルに磁場を発生させ、コイルに電流が流される。

磁場の作用で電磁力(左手の法則)が発生し、回転する。

モーター 回転部をローター、静止部をステーターと呼ぶ。下図の永久磁石は明らかにステーターに属し、コイルはローターに属する。

永久磁石モーターの磁石

永久磁石モーターの磁石

回転電機では、永久磁石が固定子の場合、外円弧面実装タイル型磁石がケーシングに取り付けられ、永久磁石が回転子の場合、内円弧面実装タイル型磁石が回転子コアに取り付けられる。永久磁石がローターの場合、インナーアーク面実装タイル型磁石はローターコアに取り付けられる。

永久磁石モーターの磁石永久磁石モーターの磁石永久磁石モーターの磁石永久磁石モーターの磁石

リニアモーターでは、永久磁石は主に正方形と平行四辺形であり、円筒形リニアモーターも軸着磁リング磁石を使用する。

永久磁石モーター用磁石には次のような特徴がある:

1.形状はあまり複雑ではなく(VCMモーターなど一部の超小型モーターを除く)、長方形、タイル型、扇形、パン型などが多い。特にモータ設計のコストダウンを前提に、角型磁石を埋め込んだ鉄製モータが多い;

2.着磁は比較的簡単で、基本的に単極着磁であり、組み立て後に多極磁気回路が形成される。NdFeBマグネットリングやホットプレス磁気リングのように、リング全体を接合する場合は、多極輻射着磁が一般的です;

3.技術的要求の核心は、主に高温安定性、磁束の一貫性、適応性にある。表面実装型ローターマグネットは、接着剤との良好な親和性が要求される。リニアモーターマグネット 塩水噴霧に対する要求が比較的厳しい。風力発電用磁石 塩水噴霧に対する要求はより厳しくなり、駆動モーター用磁石には非常に優れた高温安定性が要求されます;

4.磁気エネルギー製品は高、中、低グレードで適用されるが、保磁力は中、高級レベルがほとんどである。現在、電気自動車の駆動モーターの磁性鋼の等級は、45UH、48UH、50UH、42EH、45EHなどの高磁気エネルギー製品と高保磁力がほとんどである。成熟した普及プロセスが不可欠である;

5.セグメントボンディング磁石は高温モーターの分野で広く使用されている。その目的は、マグネットのセグメント絶縁性を向上させ、モーター運転時のマグネットの渦電流損失を低減させることであり、一部のマグネットは表面に出ることになる。その絶縁性を高めるためにエポキシコーティングが施される。

モーター用磁石の主な試験項目:

1.高温安定性。ある顧客は開放回路の磁気減衰を測定することを要求し、ある顧客は半開放回路の磁気減衰を測定することを要求する。モーターが作動している時、磁性鋼は高温に加えて交番逆磁界に耐えなければならないので、完成品の磁気減衰と母材の高温減磁曲線を試験して監視しなければならない;

2.磁束の一貫性。磁性鋼はモーターローターまたはステーターの磁界源として使用される。もし整合性に差があれば、モータの振動を引き起こし、パワーを低下させ、モータ全体の機能に影響を与えます。そのため、モータの電磁鋼板には一般的に磁束の整合性に関する要求があり、5%以内を要求するものもあれば、3%以内、あるいは2%以内を要求するものもあります。磁束の整合性に影響を与える要因として、残留磁気の整合性、公差の整合性、面取りコーティングの整合性などを考慮する必要があります。

3.適応性。表面実装型磁石の多くはタイル状である。含まれる角度やラジアンに対して、従来の2次元試験法では誤差が大きかったり、試験が難しかったりする。このとき、適応性を考慮する必要がある。密に配置された磁石の中には、累積ギャップを制御するために、アリ溝表面実装磁性鋼を使用するものもあり、組立時の気密性を考慮する必要がある。磁性鋼の適合性をテストするために、ユーザーの組み立て方法に従ってプロファイリング治具を作成するのが最善です。

購買担当者は以下の点に注目する必要がある:

1.レアアース市場モーターの単品原価が最も大きな部分を占めるため、磁石鋼材は常にモーターのコストダウンの主役であった。モーター磁石の形状自体が比較的単純であるため、材料費が最も大きな割合を占める。購入者はいつでも希土類金属に注目する必要がある。モーター磁石の価格動向を理解するために、市場の状況;

2.性能指標。電磁鋼板の形状は比較的単純で、材料費が大きな割合を占めるため、性能指標は電磁鋼板の重希土類量に直接影響し、それによって電磁鋼板のコストに直接影響します;

3.数量。モーター用マグネットは比較的大きなものが多く、長さが10mm程度のものから100mmを超えるものまである。ブランクから生産される個数は多くないので、需要が大きくない場合、在庫のブランクの無駄が多くなり、固定金型の生産には 金型費の配分の問題でコスト高になる。

磁石の魔法
磁石の主成分は酸化第二鉄であることがわかっている。普通の小さな磁石は黒い酸化第二鉄でできている。しかし、酸化第二鉄そのものの性質上、鉄の物体への吸着力はあまり強くなく、時間の経過とともに磁力は徐々に弱まっていく。この場合、どうすれば吸着力が強く、減衰しにくい磁石を作ることができるのだろうか。そのような前提で生まれたのがネオジム磁石である。

この種の防錆処理と光沢のある表面を持つ磁石はNdFeB磁石であり、その化学式はNd2Fe14Bである。最も一般的に使用されているNdFeB磁石は、ネオジム、鉄、ホウ素の3元素を高温で焼結したものです。これまでのところ、最も磁力の強い人工磁石である。従来のフェロフェリックオキサイドの中心元素が鉄だとすれば、NdFeB磁石がこれほど強い磁性を持つのはネオジムの効果である。下の写真の金属片がネオジムです:

ネオジム(nǚ)は希土類元素のランタノイド族の4番目の元素で、鉄、コバルト、ニッケル、前述のガドリニウムと同様に磁石に吸着することができる。また、ネオジムはランタノイド元素の中でも活性が高く、鉄と同様に酸化されやすいため、ネオジム磁石の表面にはコーティングが施されている。ネオジムで磁性を高めるなら、ホウ素の役割も軽視できない。この黒いものがホウ素である:

ホウ素は周期表で炭素の左側に位置するため、炭素を中心とした有機化学と同様のホウ素化学が最近出現した。NdFeB磁石では、ホウ素がネオジムと鉄の仲介役として働いている。ホウ素は分子構造の安定性を確保しながら、物質が生み出すことのできる最大磁力を大幅に拡大し、磁石全体の磁気性能を極めて高くし、自重の640倍に相当する物体を拾うことさえ可能にしている。

関連商品