磁化パターンの解説

直径方向に磁化された円盤磁石

多極リング磁石

  • 円周上に均等に配置された複数の交互極を特徴とし、通常4、6、8、またはそれ以上の極を持つ。
  • 主な配向は軸方向（磁石の軸に沿った極）と放射方向（外向きの極）です。
  • 製造方法には高強度と高精度を誇る焼結磁石と、複雑な形状や柔軟性を可能にする結合磁石があります。

NBAEMは、直径磁石と精密多極リング磁石の両方を、正確な用途に合わせて提供することに特化しています。

磁場性能比較

直径磁化と多極リングマグネットの比較

比較するとき 直径方向に磁化された円盤磁石 to 多極リング磁石、磁場性能の違いは明確に際立っています：

特徴 直径磁石 多極リング磁石
磁場均一性 中程度で、端部歪みあり 高く、滑らかな正弦波状の磁束
極の遷移 シングルシャープ180°の変化 複数の滑らかな遷移（4、6、8+極）
空隙磁束密度 0.4 – 0.6テスラ 0.5 – 0.8テスラ（8極タイプ）

直径方向のディスクは明確な北南磁場を直径に沿って生成しますが、エッジ効果により磁束の不均一な分布を引き起こすことがあります。一方、多極リングマグネットは優れた 放射状磁場の均一性、リング周囲の交互極レイアウトのおかげで。この設計は極の遷移を滑らかにし、BLDCやスピンドルモーターなどのアプリケーションでトルクリップルを低減するために重要なより良いサイン波磁場を提供します。

有限要素解析（FEA）シミュレーションは、多極リングがより強力で滑らかな空隙磁束密度を提供することを確認しており、高性能モーター設計において一貫したトルク出力を必要とする場合に最適な選択肢となります。

磁石の性能やNdFeBなどの材料グレードについて詳しく知りたい場合は、 N52とN35の磁石グレードの比較を参照してください。これにより、材料の選択が磁場の強さと安定性にどのように影響するかについて詳しく解説しています。

回転用途におけるトルクとコギング

 

直径方向に磁化されたディスクは、コギング効果が高くなる傾向があります。これは、正確な位置保持が必要な2極ステッピングモーターに適しており、トルクリップルが大きな問題でない場合に適しています。鋭い180°の極遷移により、ローターの回転時に顕著なトルクジャンプが発生します。

一方、多極リングマグネットは、複数の滑らかな極遷移により、ほぼゼロのコギングトルクを提供します。これにより、滑らかな回転と一定のトルク出力が求められるサーボモーターやスピンドルモーターに最適です。サイン波状の磁束密度のおかげで、トルクリップルは大幅に低減されます。

実際のテストデータとトルクリップルの計算式は、6極および8極リングマグネットが直径方向のディスクと比較して最大70%のトルクリップル削減を実現していることを示しています。これにより、高性能BLDCアプリケーションに特に有用な、静かで効率的なモーターになります。

コギングトルクの低減と滑らかな動作を求める方には、多極リングが最適な選択肢です。高温環境に耐える磁気材料について詳しく知りたい場合は、詳細な SmCo磁石のデータシート を参照してください。これらは、難しいモーター設計に適した選択肢を提供します。

機械的および組み立ての考慮事項

直径磁化された円盤の取り付けに関しては、圧入または接着による取り付け方法が一般的に使用されます。ただし、これらの円盤は厳格な極性整列許容範囲を要求し、0.05 mmを超えるずれは顕著な性能低下を引き起こす可能性があります。この極性のずれに対する敏感さは、組み立て時の慎重な取り扱いを必要とします。

一方、多極リングマグネットは、射出成形や収縮適合などのより高度な取り付け技術の恩恵を受けており、これらはより強固な機械的安定性と優れた保護を提供します。NBAEMは、多極リングの極性配置に±0.03 mmの厳しい許容範囲を適用し、優れた放射状磁場の均一性と一貫した磁気性能を保証します。この高精度は、モーター組み立て時のリスクを低減し、全体的な信頼性を向上させます。

 

業界別適用マトリックス

実際の使用においては、直径磁化円盤と多極リングマグネットの選択は、アプリケーションの性能要求とコスト目標に大きく依存します。

  • ドローン： 6極多極リングマグネットは、ジンバルモーターに最適で、滑らかで正確な制御を実現し、コギングトルクを約30%低減します。これにより、カメラの安定化が向上し、モーターの振動が少なくなるため、飛行時間が延びます。
  • 自動車用EPS（電動パワーステアリング）： 直径磁化円盤は、コスト効率の良い選択肢です。シンプルな2極設計により、高容量生産（年間10万個以上）をサポートしながら、ステアリングシステムでの信頼性の高い性能を維持します。
  • HDDスピンドルモーター： 高速スピンドルモーターは、8極多極リングマグネットの恩恵を受けます。これらは、極性配置の精度が優れており、偏芯量を0.5%以下に保ち、安定した回転速度とハードドライブの長寿命を確保します。

さまざまな業界のモーター用途に合わせた磁気ソリューションの詳細については、NBAEMの専門的な見識を参照してください。 モーター用磁石の応用.

コストとスケーラビリティの内訳

金型に関しては、多極リングマグネットは、正確な極性配置の複雑さから、通常4〜6週間かかります。これに対し、直径磁化円盤は約2週間で製造でき、より迅速に生産できます。

10,000個のボリュームの場合、1個あたりのコスト差は$0.15から$0.80の範囲であり、多極リングは複雑な製造と厳しい許容範囲のため、一般的により高価です。ただし、この追加コストは、滑らかなトルクと正弦波状の磁束密度を必要とするアプリケーションにおいて、性能面でのメリットをもたらすことが多いです。

NBAEMは、最小発注数量（MOQ）として100個の試作品を提供し、完全な極性検証を行って正確な磁化と信頼性の高い性能を確保し、量産に向けてのリスクを軽減し、製品開発を迅速化します。

 

直径磁化円盤磁石と多極リング磁石の選択チェックリスト

適切な磁石の選択は、あなたの具体的なニーズに依存します。こちらは、決定を助けるための簡単なガイドです：

  • 極数が4未満で必要ですか？ 次のいずれかを選択してください： 直径円盤磁石—基本的な二極セットアップにシンプルで効果的です。
  • 滑らかで正弦波状の逆起電力（BEMF）をお探しですか？ 多極リングマグネットは、より高い放射状場の均一性とトルクリップの低減を提供し、最適です。
  • 動作温度が120°C以上ですか？ 考慮すべき点 SmCo多極マグネット より良い熱安定性と性能のために。

高精度の構築、特に厳しい極配置許容差を持つ場合は、 私たちのCTAチームに連絡してください 24時間以内に詳細な極配置レポートを提供します。

このチェックリストは、コスト効果の高いEPSステアリングや高性能スピンドルモーターなど、あなたの用途に合ったマグネットを選ぶのに役立ちます。

SmCoなどの高性能材料について詳しくは、私たちの詳細な記事をご覧ください。 SmCo磁石.