सतह स्थायी चुंबक बनाम आंतरिक स्थायी चुंबक

यदि आप डिज़ाइन कर रहे हैं या चुन रहे हैं स्थायी चुंबक मोटर, समझना महत्वपूर्ण है कि सतह स्थायी चुंबक (एसपीएम) और आंतरिक स्थायी चुंबक (आईपीएम) मोटर का अंतर महत्वपूर्ण है। ये दो डिज़ाइन अधिकतर आधुनिक ईवी ट्रैक्शन मोटर्स, औद्योगिक ड्राइव्स, और पवन टर्बाइनों को शक्ति प्रदान करते हैं—लेकिन ये बहुत अलग परिणाम देते हैं। टॉर्क आउटपुट और प्रभावशीलता to निर्माण जटिलता और लागत, यह जानना कि कब चुनें एसपीएम बनाम आईपीएम आपके प्रोजेक्ट के प्रदर्शन और बजट को बना या बिगाड़ सकता है। इस गाइड में, हम मुख्य संरचनात्मक और विद्युत चुंबकीय भिन्नताओं को समझाएंगे, NBAEM की अंतर्दृष्टियों के साथ—जो विश्वसनीय NdFeB चुंबक आपूर्तिकर्ता हैं, जैसे FAW और Siemens।

आपकी आवश्यकताओं के अनुसार सबसे उपयुक्त चुंबक स्थान को अनलॉक करने के लिए तैयार हैं? चलिए शुरू करते हैं।

जब तुलना की जाती है मुख्य संरचनात्मक भिन्नताएँ: सतह बनाम आंतरिक स्थायी चुंबक और सतह स्थायी चुंबक (एसपीएम)आंतरिक स्थायी चुंबक (आईपीएम)

एसपीएम रोटर एक चिकनी सिलेंडर की तरह दिखते हैं जिसमें मैग्नेट स्पष्ट रूप से दिखाई देते हैं, जबकि आईपीएम रोटर क्रॉस-सेक्शन में देखने पर मैग्नेट को आंतरिक स्लॉट में सुरक्षित रूप से टिका हुआ दिखाते हैं।

निर्माण प्रभाव

• एसपीएम: तेज़ और अधिक लागत-कुशल उत्पादन। यह कम सख्त यांत्रिक आवश्यकताओं वाले अनुप्रयोगों के लिए आदर्श है।
• आईपीएम: सटीक मशीनिंग मैग्नेट पॉकेट के कारण अधिक जटिल निर्माण, लेकिन बेहतर मैग्नेट पकड़ और संरचनात्मक मजबूती प्रदान करता है।

इन संरचनात्मक भिन्नताओं को समझना आपको अपने मोटर के प्रदर्शन और उत्पादन आवश्यकताओं के लिए सही मैग्नेट प्लेसमेंट चुनने में मदद करता है।

प्रदर्शन तुलना: सतह स्थायी चुंबक बनाम आंतरिक स्थायी चुंबक

IPM डिजाइनों में रोकड़ टॉर्क जोड़ने से न केवल कुल आउटपुट टॉर्क बढ़ता है बल्कि भारी लोड पर मोटर की दक्षता भी सुधारती है। दूसरी ओर, SPM मोटरों में चुंबक की आसान स्थिति होती है लेकिन चुंबक के उजागर होने और प्रतिधारण समस्याओं के कारण उच्च गति और उच्च टॉर्क अनुप्रयोगों में सीमाएँ हैं।

इन डिजाइनों के लिए उपयुक्त चुंबक ग्रेड पर अधिक जानकारी के लिए, NBAEM की उच्च प्रदर्शन वाली रेंज देखें नीओडायमियम चुंबक सामग्री.

SPM बनाम IPM के विद्युत चुंबकीय लाभ

आंतरिक स्थायी चुंबक (IPM) डिज़ाइन का सबसे बड़ा विद्युत चुंबकीय लाभ इसकी रोकड़ टॉर्क है, जो कुल टॉर्क को बढ़ा सकता है 15–25% तुलना में सतह स्थायी चुंबक (SPM) मोटरों केयह चुंबकों को रोटर के अंदर चतुराई से एम्बेड करने के तरीके से आता है, जो रोटर की चुंबकीय विशेषता से अतिरिक्त टॉर्क उत्पन्न करता है।

दूसरी ओर, SPM मोटरों में एक सरल फ्लक्स पथ, जिसके परिणामस्वरूप कम इंडक्टेंस और तेज़ डायनेमिक प्रतिक्रिया। इसका मतलब है कि टॉर्क और गति में तेज़ बदलाव, जो त्वरित नियंत्रण की आवश्यकता वाले अनुप्रयोगों के लिए उपयोगी है।

एक और विशेषता है फील्ड कमजोर करना: IPM मोटर्स अपने स्थिर शक्ति गति सीमा को सुरक्षित रूप से बढ़ा सकती हैं 2 से 3 गुना उनकी आंतरिक चुंबक व्यवस्था के कारण, उच्च गति पर कुशल संचालन की अनुमति देते हुए। SPM मोटर्स आमतौर पर इस क्षमता से वंचित हैं क्योंकि उनके चुंबक सतह पर उजागर होते हैं, जो उच्च गति प्रदर्शन को सीमित करता है।

साथ मिलकर, ये विद्युत चुंबकीय विशेषताएँ IPM मोटर्स को उच्च प्रदर्शन अनुप्रयोगों जैसे EV ट्रैक्शन के लिए शीर्ष विकल्प बनाती हैं, जहां टॉर्क, दक्षता और गति सीमा सबसे महत्वपूर्ण हैं। चुंबक की ताकत की भूमिका में अधिक गहराई से जानने के लिए, NBAEM के गाइड पर देखें चुंबक की ताकत कैसे मापें.

थर्मल और यांत्रिक विश्वसनीयता

सतह स्थायी चुंबक (SPM) रोटर की सतह पर उजागर होते हैं, जिससे वे उच्च लोड संचालन के दौरान थर्मल हॉटस्पॉट के प्रति संवेदनशील हो जाते हैं। यह एक्सपोज़र समय के साथ चिपकने वाले फेल होने का कारण बन सकता है, क्योंकि बंधन सामग्री गर्मी के तनाव के तहत कमजोर हो जाती है। इसके विपरीत, आंतरिक स्थायी चुंबक (IPM) रोटर के अंदर समाहित होते हैं, जो बेहतर गर्मी अपव्यय और बेहतर यांत्रिक शक्ति प्रदान करते हैं। यह एम्बेडिंग चुंबकों को यांत्रिक क्षति से बचाता है और अधिक गर्मी के कारण डेमैग्नेटाइजेशन के जोखिम को कम करता है।

SPM डिजाइनों के लिए, NBAEM संक्षारण प्रतिरोधी कोटिंग्स प्रदान करता है—जैसे एपॉक्सी के साथ NiCuNi प्लेटिंग—जो टिकाऊपन को बढ़ाते हैं और पर्यावरणीय एक्सपोज़र से चुंबकों के क्षरण को रोकने में मदद करते हैं। ये सुरक्षात्मक परतें आवश्यक हैं जब चुंबक सतह पर लगाए जाते हैं और यांत्रिक और थर्मल पहनावे के प्रति अधिक संवेदनशील होते हैं।

थर्मल और यांत्रिक मजबूती पर ध्यान केंद्रित करना महत्वपूर्ण है जब EV ट्रैक्शन या औद्योगिक ड्राइव जैसे मांग वाले अनुप्रयोगों के लिए SPM और IPM मोटर्स के बीच चयन किया जाता है। चुंबक सामग्री और कोटिंग्स पर अधिक जानकारी के लिए, NBAEM की नियोडियम रिंग चुंबकों की रेंज थर्मल स्थिरता और दीर्घायु के लिए अनुकूलित समाधान प्रदान करती है।

लागत और निर्माण विश्लेषण

सतह स्थायी चुंबक (SPM) मोटर्स कम टूलिंग लागत और तेज़ असेंबली प्रक्रियाओं का लाभ उठाते हैं, जो 100 kW से कम अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त हैं जहां बजट और उत्पादन गति महत्वपूर्ण हैं। उनका सरल रोटर संरचना का अर्थ है कम मशीनिंग कदम और आसान चुंबक स्थानांतरण।

दूसरी ओर, आंतरिक स्थायी चुंबक (IPM) मोटर्स में अधिक जटिल रोटर डिज़ाइन होते हैं क्योंकि चुंबक कोर के अंदर समाहित होते हैं। यह जटिलता निर्माण लागत को बढ़ाती है और सटीक मशीनिंग की आवश्यकता होती है। हालांकि, कई IPM डिजाइनों में रोटर वाइंडिंग को अनुकूलित करके तांबे के उपयोग में बचत की जाती है, जो कुछ खर्चों को कम कर सकती है।

सामग्री के लिहाज से, IPM मोटर्स लगभग 10–20% कम NdFeB चुंबक सामग्री का उपयोग करते हैं ताकि SPM की तुलना में समान टॉर्क प्रदान किया जा सके, जो चुंबकीय सर्किट की दक्षता में सुधार के कारण है। यह चुंबक की बचत मोटर के कुल वजन और लागत को कम करने में एक महत्वपूर्ण कारक है, विशेष रूप से उच्च मात्रा में EV उत्पादन में।

निर्माताओं के लिए जो चुंबक सामग्री विशिष्टताओं में रुचि रखते हैं, NBAEM की उन्नत चुंबकीय तकनीकों का अध्ययन करके चुंबक ग्रेड चयन और लागत दक्षता को अनुकूलित किया जा सकता है।

आवेदन के अनुकूल स्थान

तस्वीर से नियंत्रण अभियांत्रिकी  

सतह स्थायी चुंबक (एसपीएम) मोटरें घरेलू उपकरणों, कम गति वाले पंपों और लागत के प्रति संवेदनशील ड्रोन के लिए बहुत उपयुक्त हैं। उनका सरल डिज़ाइन और कम लागत उन्हें आदर्श बनाती है जब बजट और निर्माण में आसानी महत्वपूर्ण होती है। दूसरी ओर, आंतरिक स्थायी चुंबक (आईपीएम) मोटरें वास्तव में ईवी ट्रैक्शन मोटर्स जैसे मांगलिक अनुप्रयोगों में चमकती हैं—टेस्ला मॉडल 3 और एनआईओ ईटी7 के बारे में सोचें—जहां उच्च शक्ति घनत्व, बेहतर दक्षता और क्षेत्र-कमजोर करने की क्षमताएं सबसे महत्वपूर्ण हैं। आईपीएम यांत्रिक मजबूती और थर्मल लाभ के कारण पवन पिच ड्राइव और उच्च गति वाले स्पिंडल में भी आम हैं।

ऐसे संकर मामले भी हैं जिन पर ध्यान देना योग्य है: बीएमडब्ल्यू आई4 इष्टतम प्रदर्शन के लिए एक आईपीएम रोटर का उपयोग करता है, जबकि रेनॉल्ट ज़ो लागत को कम रखने के लिए एक एसपीएम डिज़ाइन का विकल्प चुनता है, बिना बहुत अधिक त्याग किए। यह संतुलन दिखाता है कि एसपीएम और आईपीएम के बीच चयन विशिष्ट अनुप्रयोग आवश्यकताओं और प्राथमिकताओं पर कितना निर्भर करता है।

एसपीएम और आईपीएम मैग्नेट के लिए एनबीएईएम उत्पाद मैपिंग

एनबीएईएम सतह स्थायी चुंबक (एसपीएम) और आंतरिक स्थायी चुंबक (आईपीएम) दोनों मोटरों के लिए विशेष चुंबक ग्रेड प्रदान करता है, जो विभिन्न अनुप्रयोगों में प्रदर्शन और विश्वसनीयता को अनुकूलित करता है।

• एसपीएम ग्रेड: एन52एसएच आर्क मैग्नेट, जिनका आकार आर30 और आर55 मिमी के बीच है, को 120 डिग्री सेल्सियस तापमान रेटिंग के साथ डिज़ाइन किया गया है। ये मैग्नेट क्लासिक सतह-माउंटेड सेटअप के लिए आदर्श हैं जहां स्थिर चुंबकीय प्रदर्शन और आसान असेंबली प्राथमिकताएं हैं।
• आईपीएम ग्रेड: आंतरिक स्थायी चुंबक रोटर के लिए, एनबीएईएम एम45यूएच ब्लॉक मैग्नेट प्रदान करता है। ये रोटर कोर के भीतर एम्बेड करने के लिए पॉकेट-अनुकूलित हैं और 180 डिग्री सेल्सियस की उच्च तापमान रेटिंग के साथ आते हैं, जो मांगलिक थर्मल और यांत्रिक तनावों के तहत स्थायित्व सुनिश्चित करते हैं।

एक वास्तविक दुनिया का उदाहरण एनबीएईएम के प्रभाव को उजागर करता है: एक टियर-1 इलेक्ट्रिक वाहन आपूर्तिकर्ता ने देखा 301टीपी3टी लागत में कमी पारंपरिक मैग्नेट से एनबीएईएम के आईपीएम रिक्त स्थान पर स्विच करके। यह न केवल सामग्री और विनिर्माण दक्षता को दर्शाता है, बल्कि ईवी ट्रैक्शन मोटर विकास में उन्नत चुंबक डिजाइनों के मूल्य को भी दर्शाता है।

चयन चेकलिस्ट: 2 मिनट में एसपीएम या आईपीएम चुनें

सतह स्थायी चुंबक (एसपीएम) और आंतरिक स्थायी चुंबक (आईपीएम) मोटर के बीच जल्दी से निर्णय लेने के लिए, अपने आप से ये 7 प्रमुख प्रश्न पूछें:

गति बनाम टॉर्क प्राथमिकता मैट्रिक्स

अपनी प्रदर्शन और लागत लक्ष्यों के आधार पर अपने मोटर विकल्प को संकीर्ण करने के लिए इस त्वरित चेकलिस्ट का उपयोग करें। मोटर में चुंबक सामग्री और उनके उपयोग के बारे में अधिक जानकारी के लिए, देखें मोटर तकनीक में चुंबकीय सामग्री .