Vysvětlené vzory magnetizace

Diametricky magnetizované diskové magnety

  • Magnetizováno přes průměr s jasnou severní-jihovou polaritou.
  • Magnetické pole linie opouštějí jeden polokruh a vstupují do opačného polokruhu.
  • Obvykle vyrobeno z vysoce výkonných materiálů, jako jsou NdFeB (Neodym Železo Bor) a SmCo (Samarium Kobalt).
  • Typické třídy se pohybují od N35 do N52 pro NdFeB a 2J85 pro SmCo.

Multipolární kruhové magnety

  • Mají více střídajících se pólů uspořádaných rovnoměrně kolem obvodu – obvykle 4, 6, 8 nebo více pólů.
  • Dva hlavní směry: axiální (póly zarovnané podél osy magnetu) a radiální (póly směřující ven radially).
  • Metody výroby zahrnují sinterované magnety, které nabízejí vysokou pevnost a přesnost, a lepené magnety, jež umožňují složité tvary a flexibilitu.

NBAEM se specializuje na dodávky jak diametrických disků, tak přesných multipolárních kruhových magnetů přizpůsobených vašim přesným požadavkům na použití.

Porovnání výkonu magnetického pole

Magnetizace napříč a multipólové kruhové magnety

Při srovnání diametricky magnetizované diskové magnety to multipolární kruhové magnety, rozdíly v výkonu magnetického pole jsou jasně patrné:

Vlastnost Diametricky magnetizované diskové magnety Multipolární kruhové magnety
Jednotnost pole Střední, s deformací na okraji Vysoká, s hladkým sinusovým tokem
Přechod pólů Jednoduchá ostrá změna o 180° Více plynulých přechodů (4, 6, 8+ pólů)
Vzdálenostní hustota magnetického toku v mezeře 0,4 – 0,6 Tesla 0,5 – 0,8 Tesla (typy s 8 póly)

Diametrické disky vytvářejí jasné pole sever-jih přes průměr, ale okrajové efekty mohou způsobit nerovnoměrné rozložení toku. Na druhou stranu, multipolární kruhové magnety nabízejí vyšší radiální rovnoměrnost pole, díky jejich střídavému uspořádání pólů kolem kruhu. Tento design vyhlazuje přechody pólů, poskytuje lepší sinusové magnetické pole, což je klíčové pro snížení výkyvů momentu v aplikacích jako BLDC a frézovací motory.

Simulace metodou Finite Element Analysis (FEA) potvrzují, že multipolární kruhy poskytují silnější a plynulejší hustotu magnetického toku v mezeře, což je činí preferovanou volbou pro vysokovýkonné motory vyžadující konzistentní výkon.

Pro podrobné pokyny ohledně výkonu magnetů a materiálových tříd, jako je NdFeB, si prohlédněte naše srovnání N52 vs. N35 magnetických tříd, které se zabývá tím, jak volba materiálu ovlivňuje sílu a stabilitu pole.

Moment a záběr v otáčejících se aplikacích

 

Pokud jde o moment a záběr, diametricky magnetizované disky mají tendenci vykazovat vyšší záběrové efekty. To je vhodné pro krokové motory s 2 póly, kde je potřeba přesné udržení polohy, ale výkyvy momentu nejsou velkým problémem. Ostrý přechod pólů o 180° způsobuje zřetelné skoky momentu při otáčení rotoru.

Na druhou stranu, multipolární kruhové magnety – s jejich několika plynulými přechody pólů – nabízejí téměř nulový záběrový moment. To je ideální pro servo a frézovací motory vyžadující plynulou rotaci a konzistentní výkon. Díky jejich sinusovému magnetickému toku je výkyv momentu výrazně minimalizován.

Ve skutečnosti data z testů a vzorce pro výpočet výkyvů momentu ukazují, že kruhy s 6 a 8 póly snižují výkyvy momentu až o 70% ve srovnání s diametrickými disky. To znamená tišší, efektivnější motory, které jsou zvláště vhodné pro vysokovýkonné aplikace BLDC.

Pro ty, kteří hledají snížené záběrové momenty a plynulejší pohyb, jsou multipolární kruhy nejlepší volbou. Pokud chcete hlouběji proniknout do tématu magnetických materiálů odolávajících vyšším provozním teplotám, podrobný Datový list magnetu SmCo pokryje možnosti vhodné pro náročné návrhy motorů.

Mechanické a montážní úvahy

Při montáži diametricky magnetizovaných disků se běžně používají metody montáže na stlačení nebo lepení. Tyto disky však vyžadují přísnou toleranci při zarovnání pólů — jakékoli nesoulad přes 0,05 mm může způsobit znatelné snížení výkonu. Tato citlivost na nesoulad pólů vyžaduje pečlivé zacházení během sestavování.

Na druhou stranu, multipolární kruhové magnety těží z pokročilejších montážních technik, jako je vstřikování přes překrytí nebo smrštění, které nabízejí pevnější mechanickou stabilitu a lepší ochranu. NBAEM uplatňuje přísnou toleranci ±0,03 mm na umístění pólů u multipolárních kruhů, což zajišťuje vynikající radiální rovnoměrnost pole a konzistentní magnetický výkon. Tato vysoká přesnost snižuje rizika během montáže motoru a zlepšuje celkovou spolehlivost.

 

Matice aplikací specifických pro odvětví

Pokud jde o reálné použití, volba mezi diametricky magnetizovanými disky a multipolárními kruhovými magnety závisí velmi na požadavcích na výkon a cílových nákladech projektu.

  • Drony: Multipolární kruhový magnet s 6 póly je ideální pro gimbalové motory, poskytuje plynulou, přesnou kontrolu s přibližně 30% snížením zubového momentu. To znamená lepší stabilizaci kamery a delší dobu letu díky menším vibracím motoru.
  • Automobilový EPS (elektrické posilovače řízení): Diametricky magnetizované disky jsou zde ekonomickou volbou. S jednoduchým 2-pólovým designem podporují hromadnou výrobu — přes 100 000 kusů ročně — a přitom si zachovávají spolehlivý výkon v řízení.
  • HDD Spindle Motory: Vysoce rychlostní vřetenové motory těží z multipolárních kruhových magnetů s 8 póly. Jejich vynikající přesnost umístění pólů udržuje odchylku pod 0,5%, což zajišťuje stabilní otáčky a delší životnost pevného disku.

Pro více informací o magnetických řešeních přizpůsobených motorovým aplikacím v různých odvětvích si prohlédněte odborné poznatky NBAEM na použití magnetů pro motor.

Rozpis nákladů a škálovatelnosti

Pokud jde o nástroje, multipolární kruhové magnety trvají déle — obvykle 4 až 6 týdnů — kvůli složitosti přesného umístění pólů. Naproti tomu diametricky magnetizované disky vyžadují asi 2 týdny, což je činí rychlejšími na výrobu.

P při objemu 10 000 kusů se rozdíl v nákladech na kus pohybuje od $0,15 do $0,80, přičemž multipolární kruhy jsou obecně dražší kvůli složité výrobě a přísnějším tolerancím. Nicméně, tato dodatečná cena se často vyplatí ve výkonu pro aplikace vyžadující plynulý točivý moment a sinusoidální hustotu toku.

NBAEM nabízí minimální objednací množství (MOQ) 100 prototypových kusů, včetně úplné validace pólů pro zajištění přesného magnetizování a spolehlivého výkonu před rozšířením výroby. Tato služba pomáhá minimalizovat rizika a urychlit vývoj produktu.

 

Kontrolní seznam výběru pro diametricky magnetizované disky a multipolární kruhové magnety

Volba správného magnetu závisí na vašich konkrétních potřebách. Zde je rychlý průvodce, který vám pomůže rozhodnout:

  • Potřebujete méně než 4 póly? Zvolte diametrický diskový magnet—jednoduché a efektivní pro základní dvoupólové sestavy.
  • Hledáte hladký, sinusový zpětný-EMF (BEMF)? Multipólové kruhové magnety jsou vaše nejlepší volba, nabízejí vyšší radiální uniformitu pole a snížené tření momentu.
  • Provozní teplota nad 120°C? Zvažte SmCo multipólové magnety pro lepší tepelnou stabilitu a výkon.

Pro přesné konstrukce, zejména s těsnými tolerancemi umístění pólů, můžete kontaktovat náš tým CTA získat podrobnou zprávu o umístění pólů do 24 hodin.

Tento kontrolní seznam vám zajistí výběr magnetu, který odpovídá vaší aplikaci — ať už jde o cenově dostupné řízení EPS nebo vysoce výkonné vřetenové motory.

Pro více informací o vysoce výkonných materiálech, jako je SmCo, si přečtěte náš podrobný článek na SmCo magnety.