Jak teplota ovlivňuje výkon magnetu

Při navrhování aplikací s permanentními magnety je třeba znát teplotní rozsah, ve kterém budou magnety vystaveny. Teplotní změny ovlivňují sílu magnetu a jeho funkčnost. Pokud tomu nerozumíte, získáte něco, co nebude fungovat tak dobře, jak byste chtěli. Proto je důležité vědět, jak se chovají různé magnetické materiály při změnách teploty.

Všechny magnetické materiály budou mít změnu v hustotě toku s tím, jak se mění teplota. Obecně platí, že magnety jsou silnější při poklesu teploty, s výjimkou ferritových magnetů. Všechny permanentní magnety ztratí část své výkonnosti s růstem teploty. Otázka zní: „Získám zpět výkon, když se ochladí?“ To záleží na typu magnetického materiálu a maximální teplotě, při které je navržený k provozu.

Existují tři typy ztrát magnetického výkonu, které můžete zažít v důsledku teploty:

  1. Reverzní ztráta: K tomu dochází, když teplota magnetu stoupne nad okolní teplotu, ale nepřekročí jeho maximální teplotní limit. Když se magnet ochladí, získáte zpět veškerý výkon.
  2. Ne reverzní ztráta: Když teplota magnetu překročí jeho maximální teplotní limit, ale nepřekročí jeho Curieovu teplotu, ztratíte trochu výkonu. Když se ochladí, získáte část výkonu zpět, ale nikdy nezískáte vše zpět, pokud magnet neznovu nenamagnetizujete, což je obvykle neekonomické.
  3. Trvalá ztráta: Když teplota magnetu překročí jeho Curieovu teplotu, dojde ke změně struktury magnetických domén v magnetu, a tato škoda je trvalá. Tento výkon nelze získat zpět znovu magnetizací magnetu.

Ačkoli datasheety magnetů často uvádějí Curieovu teplotu, není to prakticky užitečné číslo pro návrh. Neměli byste provozovat magnety blízko Curieovy teploty. Je důležité znát maximální provozní teplotu.

Jak teplota ovlivňuje neodymové magnety

Neodymové magnety jsou známé svou vysokou magnetickou silou při pokojové teplotě. Pokud je zahřejete, jejich výkon klesá, i když je nezahříváte na jejich maximální teplotu. Při každém zvýšení teploty o jeden stupeň Celsia nad okolní teplotu ztrácíte mezi 0,08% a 0,12% síly magnetu.

Standardní neodymové magnety mají maximální teplotní limit 80°C. Existují magnety s vysokoteplotními třídami, které lze používat až do 150°C, ale nad tím je lepší použít samarium-kobaltové magnety, protože mají větší sílu. Pokud klesnete pod -138°C, změní se magnetismus v neodymovém magnetu a ztratíte od 10% do 20% výkonu magnetu.

Jak teplota ovlivňuje samarium-kobaltové magnety

Samariové kobaltové magnety nejsou tak silné jako neodymové magnety při pokojové teplotě, ale mají lepší tepelnou stabilitu. Neodymové magnety začínají ztrácet hodně síly nad 150°C. Samarium-kobaltové magnety zvládnou až do 350°C, než začnou ztrácet sílu, kterou nelze získat zpět po ochlazení. Proto se samarium-kobaltové magnety používají v aplikacích s vysokou teplotou, kde je potřeba tepelná odolnost.

Jak teplota ovlivňuje alnico magnety

Magnety Alnico jsou dalšími nejsilnějšími magnety po neodymových. Mají vysokou remanenci a nízkou coercivitu. Nevýhodou alnico magnetů je jejich odolnost vůči demagnetizaci. Nejsou přátelské k vnějším magnetickým polím nebo fyzickému nárazu. Ale alnico magnety mají vynikající tepelnou stabilitu. Při každém zvýšení teploty o jeden stupeň Celsia ztrácíte 0,02% síly magnetu. Můžete je používat až do 525°C (977°F) bez trvalého poškození.

Jak teplota ovlivňuje ferritové magnety

Ferritové magnety jsou odlišné od ostatních magnetů. S růstem teploty se zlepšuje jejich odolnost vůči demagnetizaci. Při každém zvýšení o jeden stupeň Celsia ztrácíte 0,2% síly magnetu. Ferritové magnety lze používat až do 180°C, než začnou ztrácet sílu, která se již nevrátí. Proto je vidíte používat v motorech a generátorech.

.

Při navrhování s magnety je třeba znát teplotní rozsah, ve kterém budou magnety vystaveny. Pokud nepochopíte, jak budou magnety, které používáte, reagovat na teplotu, nedosáhnete požadovaného výkonu.

Neodymové magnety jsou silné magnety, ale nemají rádi teplo. Samarium-kobaltové magnety nejsou tak silné jako neodymové magnety, ale jsou stabilnější při vysokých teplotách. Magnety Alnico zvládnou teplo. Magnety ferritové si dobře vedou při vysokých teplotách a s tím, jak se zahřívají, stávají se odolnějšími vůči demagnetizaci.

Pochopením prostředí, ve kterém vaše aplikace bude fungovat, a výběrem správného magnetického materiálu můžete zajistit, že vaše aplikace bude fungovat tak, jak chcete, po dlouhou dobu. Prosím kontaktujte nás získat více informací o magnetech.