o que é um íman ndfeb
Um íman NdFeB, também conhecido como íman de neodímio, é um tipo de íman permanente feito de uma liga de neodímio, ferro e boro (Nd2Fe14B). É o tipo de íman de terras raras mais utilizado, conhecido pelo seu campo magnético incrivelmente forte.
Estes ímanes são apreciados pela sua elevada força, resistência à desmagnetização e custo relativamente baixo em comparação com outros tipos de ímanes de terras raras. São normalmente utilizados em várias aplicações, como motores eléctricos, geradores, máquinas de ressonância magnética (MRI), separadores magnéticos e muitos produtos electrónicos de consumo, como auscultadores, altifalantes e discos rígidos.
Com o desenvolvimento contínuo da ciência e da tecnologia, a tecnologia dos motores eléctricos também está em constante inovação. Especialmente agora que o sector industrial continua a apresentar expectativas e requisitos mais elevados para as características servo dos motores, os motores sem núcleo surgiram como os tempos exigem.
Os motores sem núcleo são servomotores de ímanes permanentes de corrente contínua e motores de controlo, e também podem ser classificados como micromotores. Os motores sem núcleo têm excelentes características de poupança de energia, características de controlo sensíveis e convenientes e características de funcionamento estáveis, e o seu avanço tecnológico é muito óbvio. Como um dispositivo de conversão de energia de alta eficiência, representa a direção de desenvolvimento de motores eléctricos em muitos campos.
Estrutura e princípio do motor sem núcleo
A figura seguinte é um diagrama estrutural simplificado de um motor sem núcleo geral. Os motores sem núcleo são motores de ímanes permanentes de corrente contínua. A principal diferença em relação aos motores CC normais com escovas e sem escovas é a utilização de rotores com núcleo de ferro, também designados rotores de copo sem núcleo.
O rotor é feito diretamente de enrolamentos de fio. Não existe qualquer outra estrutura para suportar estes enrolamentos. O enrolamento em si é feito em forma de copo, que forma a estrutura do rotor (como mostrado abaixo). Devido à mudança estrutural do rotor, as características de funcionamento do motor foram muito melhoradas. Não só tem excelentes características de poupança de energia, mas, mais importante ainda, tem características de controlo e arrastamento que não podem ser alcançadas por motores com núcleo de ferro.
Os motores sem núcleo dividem-se em dois tipos: com escovas e sem escovas. Os motores sem núcleo com escovas não têm núcleo de ferro no rotor e os motores sem núcleo sem escovas não têm núcleo de ferro no estator. Os modelos comuns de motores de copo sem núcleo no mercado incluem diâmetros de Φ4, Φ6, Φ7, Φ8, Φ10, Φ12, Φ15, etc.
Vantagens e aplicações dos motores sem núcleo
Os motores sem núcleo têm uma série de vantagens, tais como elevada densidade de potência, elevada eficiência, sem atraso de binário, sem efeito de cogging, baixo binário de arranque, sem força radial entre o rotor e o estator, curva de velocidade suave, baixo ruído e bom efeito de dissipação de calor.
A aplicação de motores sem núcleo com ímanes NdFeb desenvolveu-se rapidamente nos últimos dez anos, depois de ter entrado nos grandes domínios industriais e civis a partir dos domínios militar e de alta tecnologia. Especialmente nos países industrialmente desenvolvidos, tem estado envolvido na maioria das indústrias e em muitos produtos.
Um sistema de acompanhamento que exige uma resposta rápida. Por exemplo, o ajuste rápido da direção de voo dos mísseis, o controlo de seguimento de unidades ópticas de alta ampliação, a focagem automática rápida, o equipamento de registo e deteção altamente sensível, os robôs industriais, as próteses biónicas, etc,
Os motores de copo oco podem satisfazer os seus requisitos técnicos.
Produtos que requerem uma condução suave e duradoura dos componentes de acionamento. Por exemplo, para vários tipos de instrumentos portáteis, equipamento pessoal, equipamento para operações no terreno, veículos eléctricos, etc., o tempo de alimentação pode ser mais do que duplicado com o mesmo conjunto de fontes de alimentação.
Várias aeronaves, incluindo aviação, aeroespacial, modelos de aeronaves, etc. Tirando partido das vantagens do motor sem núcleo em termos de leveza, dimensões reduzidas e baixo consumo de energia, o peso da aeronave pode ser reduzido ao máximo.
Uma variedade de electrodomésticos e produtos industriais. A utilização de motores sem núcleo como actuadores pode melhorar a qualidade do produto e proporcionar um desempenho superior.
Uma vez que os motores sem núcleo são pequenos, muitos produtos com requisitos de volume relativamente pequenos utilizam os copos sem núcleo como componentes de potência.
Por exemplo, brinquedos e presentes (carrinhos de brincar, aeromodelos, etc.), produtos de beleza e de massagem (escovas de rosto, aparelhos de introdução, massajadores faciais, etc.) e produtos de necessidade diária (escovas de dentes eléctricas, escovas de champô, alisadores de cabelo, etc.).
Ímanes de motor sem núcleo
Os ímanes permanentes NdFeB sinterizados são geralmente utilizados em motores sem núcleo. Têm as características de elevada remanência, elevada coercividade e elevado produto de energia magnética. São os materiais magnéticos permanentes que melhor satisfazem os requisitos dos motores sem núcleo no mercado O que é um íman NdFeb.
Com o mesmo tamanho de motor e dados de enrolamento, o desempenho do íman afecta diretamente a velocidade do motor. Os ímanes NdFeB comuns adequados para motores sem núcleo são em forma de anel, com propriedades como N40, N45, etc., e uma resistência à temperatura de cerca de 100°C.
Nos motores sem núcleo, os materiais magnéticos permanentes são cruciais para gerar o campo magnético necessário para o funcionamento. Aqui estão alguns materiais de ímanes permanentes comuns utilizados em motores sem núcleo:
Neodímio-Ferro-Boro (NdFeB): Os ímanes NdFeB são a escolha mais popular devido à sua elevada força magnética, excelentes propriedades magnéticas e custo relativamente baixo. Estes ímanes proporcionam uma elevada eficiência e densidade de potência, tornando-os ideais para motores compactos e potentes sem núcleo.
Samário Cobalto (SmCo): Os ímanes SmCo são outro tipo de íman de terras raras conhecido pela sua elevada força magnética e resistência a altas temperaturas. Embora sejam mais caros do que os ímanes NdFeB, os ímanes SmCo oferecem uma excelente estabilidade numa vasta gama de temperaturas, o que os torna adequados para aplicações em que a estabilidade a altas temperaturas é crucial.
Alnico (Alumínio-Níquel-Cobalto): Os ímanes de Alnico são compostos por alumínio, níquel, cobalto e ferro. Historicamente, têm sido utilizados em motores e geradores. Embora não sejam tão fortes como os ímanes NdFeB ou SmCo, os ímanes de alnico têm uma excelente estabilidade térmica e podem manter as suas propriedades magnéticas a altas temperaturas. São também mais resistentes à corrosão do que outros materiais magnéticos.
Ferrite (cerâmica): Os ímanes de ferrite, também conhecidos como ímanes de cerâmica, são feitos de óxido de ferro e carbonato de bário ou estrôncio. São relativamente baratos e têm boa resistência à corrosão e à desmagnetização. No entanto, não são tão fortes como os ímanes de terras raras e são normalmente utilizados em aplicações em que é aceitável uma menor força magnética.
Cada um destes materiais magnéticos permanentes tem o seu próprio conjunto de características, tornando-os adequados para diferentes tipos de motores sem núcleo, dependendo de factores como o custo, o tamanho, os requisitos de temperatura e a força do campo magnético necessária para a aplicação O que é um íman NdFeb?
Os ímanes permanentes NdFeB sinterizados são os materiais magnéticos com as propriedades magnéticas mais elevadas descobertas até à data e são amplamente utilizados na produção de energia eólica, veículos de energia nova, comboios maglev, robôs inteligentes e outros domínios.
Os ímanes NdFeB sinterizados utilizam a tecnologia de metalurgia do pó e as matérias-primas contêm elementos de terras raras altamente activos, o que deteriora a sua resistência à corrosão em ambientes de alta temperatura e alta humidade, limitando grandemente a sua utilização em várias condições de trabalho complexas. Este facto impõe requisitos mais elevados ao desempenho global dos ímanes NdFeB em aplicações práticas.
O ensaio de perda de peso é utilizado para testar a resistência à corrosão do substrato de NdFeB O que é um íman de NdFeb. A amostra é um substrato magnético sem qualquer camada protetora. Quando a amostra de ensaio é exposta a uma temperatura elevada e a um ambiente de vapor de água a alta pressão, a perda de peso refere-se à perda de massa por unidade de área de superfície causada pela corrosão da superfície de orientação do íman, e a unidade é mg/cm2.
Teste de Hast e teste PCT
O teste de perda de peso pode ser efectuado em modo Hast e em modo PCT. Muitas pessoas confundem a diferença entre o teste Hast e o teste PCT. Comecemos por apresentar as diferenças entre os dois testes.
1. Diferentes condições de ensaio:
PCT é a abreviatura inglesa de pressure cooker test (ensaio de panela de pressão), que se refere ao ensaio de envelhecimento acelerado a alta pressão. É um tipo saturado. A humidade predefinida é de 100%, e a temperatura, a humidade e a pressão aumentam ou diminuem ao mesmo tempo. É utilizado para testar o desempenho de vedação e o desempenho de envelhecimento de produtos de material magnético O que é um íman NdFeb.
O Hast é um tipo não saturado. A temperatura, a humidade (70%~100%) e a pressão podem ser ajustadas de acordo com as necessidades. Pode ser utilizado para testes de alta temperatura e alta humidade, ciclos de alta e baixa temperatura, testes de dupla 95 O que é um íman de NdFeb, alta temperatura, alta humidade e alta pressão, também chamados testes de envelhecimento.
2. Diferentes instrumentos e equipamentos de ensaio
O teste PCT e o teste Hast têm equipamento de teste especial e não podem ser misturados.
3. Para além de testar a resistência à corrosão do material de base do íman, o teste PCT também pode testar a resistência à corrosão dos produtos acabados de NdFeB (produtos após o tratamento e o tratamento de revestimento da superfície) dentro de um determinado período de tempo (12h, 24h, 72h, etc.).
Método de ensaio de perda de peso (projeto de norma nacional para revisão, norma recomendada)
O ensaio de perda de peso tornou-se agora o índice de referência mais direto para avaliar a resistência à corrosão e a estabilidade a longo prazo dos ímanes permanentes NdFeB sinterizados. Tem sido amplamente utilizado pelos principais fabricantes de NdFeB e é reconhecido pelos clientes O que é um íman NdFeb.
Não existem normas nacionais e industriais correspondentes para o método de ensaio de perda de peso dos ímanes permanentes NdFeB sinterizados. Durante o processo de ensaio real, os principais parâmetros de ensaio, tais como a temperatura, a humidade, o que é um íman NdFeb e o tempo de temperatura constante são, na sua maioria, acordados mutuamente com o cliente.
Em particular, há uma falta de especificações para aspectos importantes como o tamanho do modelo, o método de colocação e o método de tratamento de superfície antes da amostra, resultando numa grande quantidade de dados de ensaio comparáveis O que é um íman de NdFeb. Sexo pobre O que é um íman de NdFeb. A elaboração e a aplicação de normas nacionais podem alterar a atual situação caótica.
1. Método de ensaio
Colocar a amostra de íman de NdFeB sinterizado que foi pesada com precisão e medida em tamanho num recipiente de alta pressão. Depois de a amostra ser continuamente testada sob a ação de vapor de água a alta temperatura e alta pressão durante um determinado período de tempo, os grãos da superfície e o vapor de água produzirão uma reação eletroquímica, resultando em cristais O que é um íman NdFeb. Descascar, e a camada superficial está corroída e em pó; após o teste, retirar a amostra, remover a corrosão solta na superfície e depois pesá-la. Com base na alteração de massa da amostra antes e depois do ensaio, calcular a perda de massa (e a perda de peso) correspondente à área de superfície de orientação magnética da unidade.
2. amostra de teste
Forma: Recomenda-se a utilização do processamento de corte para transformar o NdFeB sinterizado em quadrados. Para as amostras que são inconvenientes para processar em quadrados, pode ser utilizado o corte de fio ou outros métodos para processar em cilindros. Se a amostra contiver uma camada protetora, esta deve ser removida por trituração ou outros métodos O que é um íman de NdFeB?
Tamanho: Se as condições o permitirem, recomendam-se as seguintes amostras de tamanho normalizado: quadrado 12×12×8mm, cilindro 13,5×8mm, em que a direção 8mm é a direção de fácil magnetização.
Limpeza da superfície: Utilizar uma solução diluída de ácido nítrico para limpar as amostras. As manchas de óleo da superfície das amostras maquinadas têm de ser removidas primeiro (ver os requisitos da norma para métodos de operação específicos).
Quantidade de amostras e requisitos de colocação: o mesmo lote de amostras não deve ser inferior a 3 peças, e 5 peças é apropriado O que é um ímã NdFeb. A direção de magnetização fácil da amostra deve ser ao longo da direção horizontal, e a superfície de magnetização fácil não deve estar em contacto com a estrutura ou suporte da amostra O que é um íman NdFeb. A distância entre as amostras não deve ser inferior a 10 mm.
3. Condições de ensaio
São especificadas três durações para o ensaio, que devem ser seleccionadas em conjunto com a resistência à corrosão da amostra e os requisitos do cliente.
Os ensaios confirmaram que a perda de peso da maioria das amostras de substrato de ímanes permanentes NdFeB sinterizados é próxima de zero durante 480 horas em condições HAST de 130°C e 95% de humidade relativa O que é um íman NdFeb?
Por conseguinte, foi selecionada a condição PCT de modo de saturação a 120°C, mais severa, para avaliar o substrato magnético. A ausência de peso é mais científica e pode reduzir significativamente o tempo necessário para a avaliação.
Durante o teste de perda de peso O que é um íman NdFeb, uma vez que se formam poços de corrosão na superfície da amostra de íman permanente NdFeB sinterizado, à medida que a corrosão se expande e atinge um determinado ponto crítico, a perda de peso por corrosão causada pela fragmentação do grão na superfície da amostra aumenta quase linearmente à medida que o tempo de teste aumenta. O ponto crítico de perda de peso é de aproximadamente 5mg/cm2.
