Vodič za zmogljivost diskov z diametralno magnetizacijo v primerjavi z magneti s multipolnim prstanom

Razloženi vzorci magnetizacije

Diametralno magnetizirani disk magneti

• Magnetizirani vzdolž premera z jasnim polaritetom Sever-Jug.
• Magnetne črte polja izstopajo iz ene polkroge in vstopajo v nasprotno polkroge.
• Običajno izdelani iz visokozmogljivih materialov, kot so NdFeB (Neodim, železo, bor) in SmCo (samarij kobalt).
• Tipične stopnje se gibljejo od N35 do N52 za NdFeB in 2J85 za SmCo.

Multipolni obročni magneti

• Značilni so večkratni izmenični pola razporejeni enakomerno okoli oboda — običajno 4, 6, 8 ali več polov.
• Dve glavni usmeritvi: aksialna (poli usmerjeni vzdolž osi magneta) in radijalna (poli usmerjeni navzven radijalno).
• Metode izdelave vključujejo sintrane magnete, ki nudijo visoko trdnost in natančnost, ter vezane magnete, ki omogočajo kompleksne oblike in prilagodljivost.

NBAEM se specializira za dobavo tako diametralnih diskov kot tudi natančnih multipolnih obročnih magnetov, prilagojenih vašim natančnim potrebam.

Primerjava zmogljivosti magnetnega polja

Pri primerjanju diametralno magnetizirani disk magneti to multipolni obročni magneti, razlike v zmogljivosti magnetnega polja so jasno opazne:

Diametrični diski ustvarjajo jasen sever-jug magnetno polje čez premer, vendar lahko robni učinki povzročijo neenakomerno razporeditev magnetnega toka. Po drugi strani pa multipolni obroči magnetov nudijo superiorno radialno enakomernost magnetnega polja, zahvaljujoč njihovemu izmeničnemu razporedu polov okoli obroča. Ta zasnova uravnoteži prehode polov, kar zagotavlja boljše sinusoidno magnetno polje, ključno za zmanjšanje nihanja momenta v aplikacijah, kot so BLDC in vretenasti motorji.

Simulacije z metodo končnih elementov (FEA) potrjujejo, da multipolni obroči nudijo močnejšo in bolj gladko gostoto magnetnega toka v zračnem jarku, zaradi česar so najboljša izbira za visokozmogljive motorje, ki zahtevajo dosledno izhodno moč.

Za podrobna navodila o zmogljivosti magnetov in materialnih razredih, kot je NdFeB, si oglejte naš primerjalni pregled N52 proti N35 magnetnim razredom, ki podrobno opisuje, kako izbira materiala vpliva na moč in stabilnost magnetnega polja.

Moment in zatik v vrtečih se aplikacijah

Ko gre za moment in zatik, diametrično magnetizirani diski običajno kažejo višje učinke zatikov. To jih naredi primerno izbiro za 2-polne korake motorjev, kjer je potrebna natančna drža položaja, vendar nihanje momenta ni pomembno. Ostro prehajanje polov za 180° povzroča opazne skoke momenta, ko se rotor vrti.

Po drugi strani pa multipolni obroči magnetov—s svojimi več gladkimi prehodi polov—nudijo skoraj ničelno zatikovno torzijo. To jih naredi idealne za servo in vretenaste motorje, ki zahtevajo gladko vrtenje in dosledno izhodno moč. Zahvaljujoč njihovemu sinusoidnemu magnetnemu polju je nihanje momenta znatno zmanjšano.

Dejanski podatki testov in formule za nihanje momenta kažejo, da multipolni obroči z 6 in 8 poli zmanjšajo nihanje momenta do 70% v primerjavi z diametričnimi diski. To pomeni tišje, učinkovitejše motorje, še posebej uporabne v visokozmogljivih BLDC aplikacijah.

Za tiste, ki želijo zmanjšati zatikovni moment in zagotoviti bolj gladko gibanje, so multipolni obroči najboljša izbira. Če želite podrobneje raziskati magnetne materiale, ki prenesejo višje delovne temperature, vas bo zanimal podroben List podatkov magnetov SmCo ki pokriva možnosti, primerne za zahtevne motorne zasnove.

Mehanske in sestavne zahteve

Ko gre za montažo diametralno magnetiziranih diskov, se običajno uporabljajo metode pritiskanja ali lepljenja. Vendar pa ti diski zahtevajo strogo toleranco poravnave pola — vsaka napaka nad 0,05 mm lahko povzroči opazno zmanjšanje zmogljivosti. Ta občutljivost na napako poravnave pola zahteva previdno ravnanje med sestavljanjem.

Po drugi strani multipolni obročni magneti izkoriščajo naprednejše metode montaže, kot so injekcijsko prekrivanje ali skrčenje, ki nudijo močnejšo mehansko stabilnost in boljšo zaščito. NBAEM izvaja strogo toleranco ±0,03 mm za postavitev pola pri multipolnih obročih, kar zagotavlja odlično enakomernost radialnega polja in dosledno magnetno zmogljivost. Ta visoka natančnost zmanjšuje tveganja med sestavljanjem motorjev in izboljšuje splošno zanesljivost.

Industrijska specifična matrika aplikacij

Ko gre za uporabo v resničnem svetu, je izbira med diametralno magnetiziranimi diski in multipolnimi obročnimi magneti odvisna predvsem od zahtev glede zmogljivosti in cenovnih ciljev aplikacije.

• Droni: Multipolni obročni magnet z 6 pola je idealen za gimbal motorje, ki zagotavljajo gladko, natančno upravljanje z približno 30% zmanjšanjem zavorne sile. To pomeni boljšo stabilizacijo kamere in daljše čase letenja zahvaljujoč manjši vibraciji motorja.
• Avtomobilski EPS (električno servo volan): Diametralno magnetizirani diski so tukaj stroškovno učinkovita izbira. Z enostavnim 2-polnim dizajnom podpirajo proizvodnjo v velikem obsegu — več kot 100.000 enot na leto — hkrati pa ohranjajo zanesljivo zmogljivost v sistemih volana.
• HDD ležajni motorji: Visokohitrostni ležajni motorji koristijo multipolne obročne magnete z 8 pola. Njihova superiorna natančnost postavitve pola ohranja odstopanje pod 0,5%, kar zagotavlja stabilne vrtljaje in daljšo življenjsko dobo trdega diska.

Za več podrobnosti o magnetnih rešitvah prilagojenih za motorje v različnih industrijah si oglejte strokovne vpoglede NBAEM na uporaba magnetov za motor.

Razčlenitev stroškov in skalabilnosti

Ko gre za orodja, multipolni obročni magneti trajajo dlje — običajno 4 do 6 tednov — zaradi kompleksnosti natančne postavitve pola. Nasprotno, diametralno magnetizirani diski zahtevajo približno 2 tedna, kar omogoča hitrejšo proizvodnjo.

Pri volumnu 10.000 kosov se razlika v stroških na kos giblje od $0,15 do $0,80, pri čemer so multipolni obroči običajno dražja možnost zaradi zahtevnejše proizvodnje in strožjih toleranc. Vendar pa ta dodatni strošek pogosto odtehta v zmogljivosti za aplikacije, ki zahtevajo gladek navor in sinusno gostoto toka.

NBAEM ponuja minimalno naročilo (MOQ) 100 prototipnih kosov, skupaj z popolno validacijo pola za zagotovitev natančne magnetizacije in zanesljive zmogljivosti pred povečano proizvodnjo. Ta storitev pomaga zmanjšati tveganja in pospeši razvoj izdelkov.

Preverjalni seznam za diametralno magnetizirane diske in multipolne obročne magnete

Izbira pravega magneta je odvisna od vaših specifičnih potreb. Tukaj je hiter vodnik, ki vam bo pomagal odločiti:

• Potrebujete manj kot 4 pola? Izberite diametralno disk magnet—preprosto in učinkovito za osnovne nastavitve dveh polov.
• Iščete gladek, sinusoidni nazaj-EMF (BEMF)? Multipolni obroči magnetov so vaša najboljša izbira, saj nudijo večjo radialno enakomernost polja in zmanjšano nihanje vrtenja.
• Delovna temperatura nad 120°C? Razmislite SmCo multipolni magneti za boljšo termično stabilnost in zmogljivost.

Za natančne sestave, zlasti pri tesnih tolerancah postavitve polov, lahko kontaktirate naš CTA tim da pridobite podroben poročilo o postavitvi polov v 24 urah.

Ta kontrolni seznam zagotavlja, da izberete magnet, ki ustreza vaši aplikaciji—bodisi za stroškovno učinkovito EPS krmiljenje ali visokozmogljive vretenaste motorje.

Za več informacij o visokozmogljivih materialih, kot je SmCo, si oglejte naš podroben članek o SmCo magneti.