A Bunting pode fornecer ímanes permanentes em quase todas as formas e tamanhos, mas uma das formas mais populares é o arco. Os ímanes em arco são amplamente utilizados em diversos conjuntos magnéticos, especialmente para motores de montagem em superfície.
Existem quatro tipos principais de ímanes de arco:
Ímanes de arco inferior
Ímanes de arco de corda
Ímanes de arco de fundo plano
Ímanes em forma de pão
Em forma de pão
Cada tipo de arco tem as suas vantagens e desvantagens quando se considera o impacto na conceção do motor. Selecionar o melhor desenho do arco é mais importante do que o custo de produção, porque a forma é a chave para o desempenho. O custo do material magnético é muito superior ao custo de produção, e a forma do íman só se torna um problema quando se produz em grandes quantidades.
Ímanes de arco típicos
A tabela seguinte é um guia simples para algumas caraterísticas do arco;
Caraterísticas dos ímanes de arco
Montagem
Durante a fase de conceção, a atenção centra-se nas propriedades magnéticas do rotor de ímanes permanentes. Uma vez determinada a melhor conceção magnética, a equipa de conceção trabalhará com a equipa de produção para considerar a montagem (o processo de fixação dos ímanes ao veio). Existem duas opções para a montagem:
Montagem com um íman de cinta: Existem dificuldades inerentes aos ímanes de cinta, uma vez que são muito frágeis e as elevadas forças do campo magnético representam um sério risco para a segurança;
Com a introdução de novas técnicas de produção, a Bunting oferece uma solução de magnetização pós-montagem;
Montagem com um íman de cinta
Os ímanes de fundo plano (superfícies planas de contacto) são a opção mais controlada e de menor risco para magnetizar ímanes. No entanto, isto requer um eixo multifacetado mais caro e complexo para montar o íman. Em contrapartida, utilizando um íman curvo simples com um diâmetro interior circular (ID) que corresponde ao diâmetro exterior (OD) do eixo ótico, o eixo é menos dispendioso de maquinar.
Além disso, para facilitar a montagem, o eixo poligonal pode ter um pequeno recesso no qual o íman é montado. Isto aumenta os custos de produção, mas garante que o íman não fica solto no eixo poligonal, impedindo assim a montagem do íman seguinte.
Operações pós-montagem
No caso de perfis magnéticos curvos, a exigência de tolerâncias de concentricidade apertadas ou de tolerâncias finais de diâmetro externo pode aumentar a complexidade da montagem.
Os ímanes curvos "inferiores" não necessitam de qualquer maquinação adicional e podem ser imediatamente rectificados.
Os ímanes curvos "Flat Bottom" não necessitam de qualquer maquinação adicional e podem ser imediatamente rectificados.
O processo de retificação de ímanes curvos "em forma de corda" apresenta desafios. Se os ímanes percorrerem a largura de um eixo poligonal com mais de 4 faces, o eixo começará a ficar exposto durante o processo de retificação do rotor e a operação de retificação ocorrerá em dois metais diferentes.
Antes e depois da retificação de um íman de cordas montado num eixo poligonal
Os ímanes curvos "em forma de rolo de pão" apresentam os maiores desafios de fabrico. Uma vez montados no eixo, os bordos do íman curvo ficam expostos e a transição à volta do diâmetro externo do rotor deixa de ser suave. Uma vez que os ímanes são extremamente frágeis e facilmente danificados, os espaços criados pelos ímanes curvos devem ser preenchidos com um material moderadamente duro e fácil de maquinar. Este material preencherá as lacunas antes da retificação e manter-se-á no lugar durante a rotação.
Íman curvo em forma de pão de forma com eixo facetado
Restrição do íman
Considerações de fabrico semelhantes aplicam-se a qualquer tipo de restrição circunferencial, como quando se utiliza fibra de carbono. Quer se trate de fibra de carbono (enrolada ou prensada) ou de tubos metálicos termorretrácteis, o rotor magnético deve ter uma superfície lisa e redonda antes de ser enrolado.
Magnetização
Para simplificar o processo de fabrico e aumentar a segurança, a equipa de engenharia técnica da Bunting desenvolveu uma técnica de magnetização pós-montagem. Um conjunto magnético complexo é então construído, deixado num estado não magnetizado e depois magnetizado.
A magnetização pós-montagem tem muitas vantagens. A montagem do íman é mais fácil e menos morosa. Há também menos risco de erros durante a montagem (como a orientação incorrecta da polaridade). A magnetização pós-montagem significa que a polaridade e o campo magnético de cada componente magnético são exatamente os necessários. As vantagens da magnetização pós-montagem são discutidas no artigo técnico Magnetização pós-montagem para a indústria automóvel.
Rotor magnético revestido a fibra de carbono
No entanto, para os rotores magnéticos constituídos por ímanes em arco de "fundo curvo" e "fundo plano", a magnetização pós-montagem não é possível. Isto deve-se ao facto de ser impossível que os ímanes em arco de "fundo curvo" e de "fundo plano" estejam completamente saturados magneticamente.
Quando existe um pequeno espaço de ar entre os ímanes de arco "corda" e os ímanes de arco "pão", a magnetização pós-montagem é possível. No entanto, quando são introduzidos ímanes de transição e é criado um rotor Halbach de montagem em superfície, a magnetização torna-se não só possível, mas também muito simplificada.
Magnetização do arco
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