Magnet Kekal Permukaan berbanding Magnet Kekal Dalaman

Jika anda mereka bentuk atau memilih a motor magnet kekal, memahami perbezaan antara Magnet Kekal Permukaan (SPM) dan Magnet Kekal Dalaman (IPM) motor adalah penting. Kedua-dua reka bentuk ini menggerakkan kebanyakan motor tarikan EV, pemacu industri, dan turbin angin—tetapi mereka memberikan hasil yang sangat berbeza. Daripada output tork dan kecekapan to kerumitan pengilangan dan kos, mengetahui bila untuk memilih SPM berbanding IPM boleh menentukan kejayaan atau kegagalan prestasi dan bajet projek anda. Dalam panduan ini, kami akan menerangkan perbezaan utama dari segi struktur dan elektromagnetik, disokong oleh pandangan dari NBAEM—pembekal magnet NdFeB yang dipercayai kepada pemimpin global seperti FAW dan Siemens. Bersedia untuk mengetahui magnet mana yang paling sesuai dengan keperluan anda? Mari kita selami.

Perbezaan Struktur Teras: Magnet Kekal Permukaan vs. Dalaman

Apabila membandingkan Magnet Kekal Permukaan (SPM) dan Magnet Kekal Dalaman (IPM), perbezaan utama terletak pada cara magnet diletakkan pada rotor.

Rotor SPM kelihatan seperti silinder licin dengan magnet yang jelas kelihatan, manakala rotor IPM menunjukkan magnet yang selamat disembunyikan dalam slot dalaman apabila dilihat dalam potongan rentas.

Kesan Pengilangan

• SPM: Lebih pantas dan lebih kos efektif untuk dihasilkan. Ia sesuai untuk aplikasi dengan keperluan mekanikal yang kurang ketat.
• IPM: Pengilangan yang lebih kompleks disebabkan poket magnet yang dipasang dengan tepat, tetapi menawarkan pengekalan magnet yang lebih baik dan kekuatan struktur.

Memahami perbezaan struktur ini membantu anda memilih penempatan magnet yang sesuai untuk prestasi dan keperluan pengeluaran motor anda.

Perbandingan Prestasi: Magnet Kekal Permukaan vs. Magnet Kekal Dalaman

Penambahan daya tahan magnet dalam reka bentuk IPM bukan sahaja meningkatkan jumlah tork keluaran tetapi juga meningkatkan kecekapan motor di bawah beban berat. Sebaliknya, motor SPM mempunyai penempatan magnet yang lebih ringkas tetapi menghadapi had dalam aplikasi kelajuan tinggi dan tork tinggi disebabkan magnet yang terdedah dan isu penahanan.

Untuk maklumat mendalam mengenai gred magnet yang sesuai untuk reka bentuk ini, lihat rangkaian bahan magnet neodymium berprestasi tinggi NBAEM Bahan magnet neodymium.

Kelebihan Elektromagnetik SPM berbanding IPM

Salah satu kelebihan elektromagnetik terbesar reka bentuk magnet kekal dalaman (IPM) ialah daya tahan magnetnya, yang boleh meningkatkan jumlah tork sebanyak 15–25% berbanding motor magnet kekal permukaan (SPM). Ini berasal dari cara bijak magnet tertanam di dalam rotor, menghasilkan tork tambahan dari keistimewaan magnet rotor.

Sebaliknya, motor SPM mempunyai laluan fluks yang lebih ringkas, menghasilkan induktans yang lebih rendah dan tindak balas dinamik yang lebih pantas. Ini bermakna perubahan yang lebih cepat dalam tork dan kelajuan, berguna untuk aplikasi yang memerlukan kawalan pantas.

Satu lagi yang menonjol adalah pengurangan medan: Motor IPM boleh dengan selamat memperluaskan julat kelajuan kuasa tetap mereka dengan 2 hingga 3 kali terima kasih kepada susun atur magnet dalaman mereka, membolehkan operasi cekap pada kelajuan yang lebih tinggi. Motor SPM biasanya tidak mempunyai keupayaan ini kerana magnet mereka terdedah di permukaan, yang mengehadkan prestasi mereka pada kelajuan tinggi.

Bersama-sama, ciri elektromagnetik ini menjadikan motor IPM pilihan utama untuk aplikasi berprestasi tinggi seperti daya tarikan EV di mana tork, kecekapan, dan julat kelajuan sangat penting. Untuk penjelasan lebih mendalam tentang peranan kekuatan magnet dalam prestasi motor, lihat panduan NBAEM mengenai cara mengukur kekuatan magnet.

Keandalan Termal & Mekanikal

Magnet kekal permukaan (SPM) terdedah di permukaan rotor, yang menjadikannya mudah terdedah kepada hotspot termal semasa operasi beban tinggi. Pendedahan ini boleh menyebabkan kegagalan pelekat dari masa ke masa, kerana bahan ikatan melemah di bawah tekanan haba. Sebaliknya, magnet kekal dalaman (IPM) tertanam di dalam teras rotor, menawarkan penghapusan haba yang lebih baik dan kekuatan mekanikal yang lebih baik. Penanaman ini melindungi magnet daripada kerosakan mekanikal dan mengurangkan risiko demagnetisasi yang disebabkan oleh kepanasan berlebihan.

Bagi reka bentuk SPM, NBAEM menyediakan lapisan kalis karat—seperti epoksi digabungkan dengan pelapisan NiCuNi—yang meningkatkan ketahanan dan membantu mencegah kerosakan magnet akibat pendedahan persekitaran. Lapisan pelindung ini penting apabila magnet dipasang di permukaan dan lebih terdedah kepada kehausan mekanikal dan haba.

Fokus pada ketahanan termal dan mekanikal ini amat penting apabila memilih antara motor SPM dan IPM untuk aplikasi yang menuntut seperti daya tarikan EV atau pemacu industri. Untuk maklumat lebih lanjut mengenai bahan magnet dan lapisan pelindung, rangkaian magnet gelang neodymium NBAEM menawarkan penyelesaian yang disesuaikan untuk ketahanan haba dan jangka hayat.

Perincian Kos & Pengilangan

Motor Magnet Kekal Permukaan (SPM) mendapat manfaat daripada kos alat yang lebih rendah dan proses pemasangan yang lebih cepat, menjadikannya sesuai untuk aplikasi di bawah 100 kW di mana bajet dan kelajuan pengeluaran penting. Struktur rotor yang lebih ringkas bermakna lebih sedikit langkah pemesinan dan pemasangan magnet yang lebih mudah.

Sebaliknya, Motor Magnet Kekal Dalaman (IPM) melibatkan reka bentuk rotor yang lebih kompleks kerana magnet tertanam di dalam teras. Kerumitan ini meningkatkan kos pengilangan dan memerlukan pemesinan tepat. Walau bagaimanapun, banyak reka bentuk IPM menjimatkan penggunaan tembaga dengan mengoptimumkan lilitan rotor, yang boleh mengimbangi beberapa perbelanjaan.

Dari segi bahan, motor IPM menggunakan kira-kira 10–20% kurang bahan magnet NdFeB untuk menghasilkan tork yang sama seperti SPM, berkat kecekapan litar magnet yang dipertingkatkan. Penjimatan magnet ini adalah faktor utama dalam mengurangkan berat dan kos keseluruhan motor, terutamanya dalam pengeluaran EV bervolume tinggi.

Bagi pengeluar yang berminat dengan spesifikasi bahan magnet, meneroka teknologi magnet canggih NBAEM membantu mengoptimumkan pemilihan gred magnet dan kecekapan kos.

Tempat Manis Aplikasi

Gambar dari kejuruteraan kawalan  

Motor magnet kekal permukaan (SPM) sesuai untuk peralatan rumah, pam berkelajuan rendah, dan dron yang sensitif terhadap kos. Reka bentuk yang lebih ringkas dan kos yang lebih rendah menjadikannya sesuai apabila bajet dan kemudahan pembuatan adalah utama. Sebaliknya, motor magnet kekal dalaman (IPM) benar-benar bersinar dalam aplikasi yang menuntut seperti motor penggerak EV—fikirkan Tesla Model 3 dan NIO ET7—di mana kepekatan kuasa tinggi, kecekapan yang lebih baik, dan keupayaan melemahkan medan adalah yang paling penting. IPM juga biasa digunakan dalam pemacu pitch angin dan spindle berkelajuan tinggi kerana ketahanan mekanikal dan kelebihan termalnya.

Terdapat juga kes hibrid yang patut diberi perhatian: BMW i4 menggunakan rotor IPM untuk prestasi optimum, manakala Renault Zoe memilih reka bentuk SPM untuk mengekalkan kos yang rendah tanpa mengorbankan terlalu banyak. Keseimbangan ini menunjukkan bagaimana pemilihan antara SPM dan IPM sangat bergantung kepada keperluan dan keutamaan aplikasi tertentu.

Pemetaan Produk NBAEM untuk Magnet SPM dan IPM

NBAEM menawarkan gred magnet khusus yang disesuaikan untuk kedua-dua motor magnet kekal permukaan (SPM) dan magnet kekal dalaman (IPM), mengoptimumkan prestasi dan kebolehpercayaan dalam pelbagai aplikasi.

• Gred SPM: Magnet arc N52SH, bersaiz antara R30 dan R55 mm, direka dengan penarafan suhu 120°C. Magnet ini sesuai untuk susunan permukaan klasik di mana prestasi magnet yang stabil dan pemasangan yang lebih mudah adalah keutamaan.
• Gred IPM: Untuk rotor magnet kekal dalaman, NBAEM menyediakan magnet blok M45UH. Magnet ini dioptimumkan untuk disematkan dalam teras rotor dan mempunyai penarafan suhu yang lebih tinggi iaitu 180°C, memastikan ketahanan di bawah tekanan termal dan mekanikal yang mencabar.

Contoh dunia nyata menonjolkan impak NBAEM: pembekal kenderaan elektrik Tier-1 melihat pengurangan kos sebanyak 30% dengan beralih dari magnet konvensional kepada blok IPM NBAEM. Ini menunjukkan bukan sahaja kecekapan bahan dan pembuatan tetapi juga nilai reka bentuk magnet canggih dalam pembangunan motor penggerak EV.

Senarai Semak Pemilihan: Pilih SPM atau IPM dalam 2 Minit

Untuk membuat keputusan pantas antara motor Magnet Kekal Permukaan (SPM) dan Magnet Kekal Dalaman (IPM), tanya diri anda 7 soalan utama ini:

Matriks Keutamaan Kelajuan vs. Tork

Gunakan senarai semak pantas ini untuk mempersempit pilihan motor anda berdasarkan sasaran prestasi dan kos anda. Untuk maklumat lebih lanjut tentang bahan magnet dan penggunaannya dalam motor, lawati Bahan Magnet dalam Teknologi Motor .