-
-
+86-18858010843
+86-18858010843
รับใบเสนอราคา
วิศวกรเซอร์โวมอเตอร์เปิดรายงานการทดสอบแม่เหล็กที่เข้ามา และมองหาเส้นโค้งหนึ่งเส้นก่อนที่จะตรวจสอบหมายเลขอื่นๆ นั่นคือกราฟการลดอำนาจแม่เหล็กภายในที่อุณหภูมิ 150 องศาเซลเซียส เส้นโค้งนั้น ซึ่งเป็นส่วนการทำงานของลูปฮิสเทรีซิส บอกเขาว่าโรเตอร์จะคงฟลักซ์ไว้หรือไม่หลังจากโหลดทรานเซียนท์เต็มครั้งที่พัน วงรอบที่โค้งเร็วเกินไปที่อุณหภูมิมักจะหมายความว่ามอเตอร์ดึงกระแสมากขึ้น สูญเสียแรงบิด และผลิตความร้อนมากกว่าขีดจำกัดการยอมรับการผลิตที่อนุญาต สำหรับวิศวกรออกแบบและผู้เชี่ยวชาญด้านการจัดซื้อทุกคนที่รับผิดชอบส่วนประกอบแม่เหล็ก ฮิสเทรีซิสลูปเป็นข้อกำหนดที่สำคัญที่สุดที่ผู้ผลิตแม่เหล็ก NdFeB สามารถเผยแพร่ได้ ประกอบด้วยค่าคงเหลือที่กำหนดฟลักซ์แม่เหล็ก ค่าบังคับที่กำหนดความเสถียรต่อการล้างอำนาจแม่เหล็ก และผลิตภัณฑ์พลังงานที่กำหนดขนาดทางกายภาพของมอเตอร์
คู่มือนี้จะอธิบายลูปฮิสเทรีซิสจากมุมมองของข้อกำหนดแม่เหล็กที่ใช้งานได้จริง การออกแบบมอเตอร์ และการประเมินซัพพลายเออร์ เราจะพูดถึงความหมายของเส้นโค้ง B-H ต้นกำเนิดทางกายภาพของฮิสเทรีซีสแม่เหล็ก พารามิเตอร์ที่วิศวกรมอเตอร์ใช้จริงในเอกสารข้อมูล ผลกระทบของอุณหภูมิบนลูป และวิธีการวัดเบื้องหลังตัวเลข ในตอนท้าย คุณจะรู้ได้อย่างชัดเจนว่าคำถามใดที่ต้องถามซัพพลายเออร์แม่เหล็กแบบกำหนดเองก่อนที่จะตัดสินใจสั่งผลิต และเหตุใดชื่อเกรดแม่เหล็กเพียงอย่างเดียวจึงไม่เพียงพอ
วงฮิสเทรีซีสเป็นเส้นโค้งแบบปิดซึ่งขึ้นกับประวัติที่วัสดุแม่เหล็กติดตามเมื่อสนามแม่เหล็กถูกหมุนวนระหว่างความอิ่มตัวของสีบวกและลบ บนกราฟมาตรฐาน ความหนาแน่นของฟลักซ์แม่เหล็ก B จะปรากฏบนแกนตั้ง และความแรงของสนามแม่เหล็ก H จะปรากฏบนแกนนอน สำหรับวัสดุเฟอร์โรแมกเนติก เช่น นีโอดิเมียม-เหล็ก-โบรอนเผา ความสัมพันธ์ระหว่าง B และ H จะไม่เป็นเชิงเส้นและไม่สามารถย้อนกลับได้: ค่า H ที่เท่ากันจะสร้างค่า B ที่แตกต่างกัน ขึ้นอยู่กับว่าสนามแม่เหล็กเพิ่มขึ้นหรือลดลง และขึ้นอยู่กับว่าวัสดุเคลื่อนที่ไปรอบ ๆ วงได้ไกลแค่ไหน
เพื่อทำความเข้าใจว่าลูปเกิดขึ้นได้อย่างไร ให้เริ่มต้นด้วยตัวอย่างที่ล้างอำนาจแม่เหล็กทั้งหมดแล้ว เมื่อ H เพิ่มขึ้นจากศูนย์ B จะเพิ่มขึ้นตามเส้นโค้งสนามแม่เหล็กเริ่มต้นจนกระทั่งวัสดุถึงความอิ่มตัว การลด H กลับไปเป็นศูนย์จะทำให้มีความหนาแน่นฟลักซ์ตกค้างที่เรียกว่า remanence บ ในการทำให้ B กลายเป็นศูนย์ สนามจะต้องกลับทิศทางและไปถึงค่าบังคับปกติ เอชซีบี การทำความอิ่มตัวของสีเป็นลบต่อไป การย้อนกลับอีกครั้ง และกลับสู่ความอิ่มตัวของสีเชิงบวกจะทำให้ครึ่งหนึ่งของภาพสะท้อนในกระจกสมบูรณ์ พื้นที่ที่ล้อมรอบด้วยเส้นโค้งปิดนี้แสดงถึงพลังงานที่ถูกแปลงเป็นความร้อนในระหว่างรอบแม่เหล็กที่สมบูรณ์หนึ่งรอบ
ฮิสเทรีซีสของแม่เหล็กในเฟอร์โรแมกเนติกนั้นไม่ขึ้นอยู่กับอัตรา โดยพื้นฐานแล้ว รูปร่างคงที่ของลูปจะเปลี่ยนแปลงเล็กน้อยตามความเร็วของการแปรผันของสนาม ซึ่งเป็นสาเหตุที่เส้นโค้งเอกสารข้อมูลที่เผยแพร่โดยผู้ผลิตแม่เหล็กถาวรยังคงใช้ได้ในช่วงความถี่ที่กว้าง ในมอเตอร์จริง กระแสเอ็ดดี้เพิ่มความสูญเสียขึ้นอยู่กับอัตราที่ด้านบนของวงคงที่ แต่พฤติกรรม B-H ของแม่เหล็กยังคงเป็นไปตามเส้นโค้งคงที่เดียวกัน การพึ่งพาประวัติเป็นแนวคิดหลัก: ลูปคือบันทึกของเหตุการณ์โดเมนที่ไม่สามารถย้อนกลับได้ทั้งหมด และจุดปฏิบัติการใดๆ ภายในลูปสามารถเข้าถึงได้โดยการติดตามเส้นทางเฉพาะตั้งแต่ความอิ่มตัวเท่านั้น
สำหรับแม่เหล็กถาวร วิศวกรไม่ค่อยได้ทำงานกับวงเต็มวง แม่เหล็กภายในมอเตอร์ทำงานในจตุภาคที่สอง โดยที่ H เป็นลบ และ B ยังคงเป็นบวก นี่คือบริเวณล้างอำนาจแม่เหล็ก และเป็นเพียงส่วนเดียวของวงที่กำหนดว่าแม่เหล็กยังคงทำงานภายใต้ภาระหรือไม่ รูปร่างของเส้นโค้งจตุภาคที่สอง ไม่ใช่วงเต็ม เป็นสิ่งที่แยกแม่เหล็กธรรมดาออกจากแม่เหล็กมอเตอร์ประสิทธิภาพสูง
ประเด็นสำคัญ: ห่วงฮิสเทรีซิสคือหน่วยความจำแม่เหล็กของวัสดุ จตุภาคที่สองคือโซนการทำงานที่กำหนดความเสถียรของแม่เหล็กถาวร
เมื่อแม่เหล็กถาวรถูกใส่เข้าไปในมอเตอร์ มันจะไม่หมุนไปตามวงทั้งหมด มันจะยังคงอยู่ในควอแดรนท์ที่สอง โดยที่จุดปฏิบัติการถูกกำหนดโดยจุดตัดของเส้นโค้งการล้างอำนาจแม่เหล็กของแม่เหล็กและเส้นโหลดของวงจรแม่เหล็ก ควอแดรนท์แรกของลูปมีความสำคัญต่อการทำให้เป็นแม่เหล็กแต่ไม่มีความสำคัญต่อการทำงาน นี่คือเหตุผลว่าทำไมเอกสารข้อมูลแม่เหล็ก NdFeB ที่สำคัญทุกแผ่นจึงนำเสนอเส้นโค้ง B-H ในควอดรันต์ที่สอง และเส้นโค้ง J-H ภายในเป็นข้อมูลหลักสำหรับการออกแบบมอเตอร์
เอกสารข้อมูลสำหรับแม่เหล็ก NdFeB เผาผนึกมักจะแสดงหมายเลขพาดหัวสี่หมายเลข และทั้งสี่เป็นผลโดยตรงของการวนซ้ำฮิสเทรีซิส แผนภูมิด้านล่างเปรียบเทียบผลิตภัณฑ์พลังงานสูงสุดโดยทั่วไป (BH) ของกลุ่มแม่เหล็กถาวรสี่กลุ่มที่ใช้กันมากที่สุดในมอเตอร์อุตสาหกรรม (BH)สูงสุด เป็นผลิตภัณฑ์ B x H ทรงสี่เหลี่ยมที่ใหญ่ที่สุด ซึ่งพอดีกับส่วนควอดแดรนท์ที่สองของเส้นโค้งการล้างอำนาจแม่เหล็ก และเป็นพร็อกซีเดี่ยวที่ใช้กันอย่างแพร่หลายมากที่สุดสำหรับความแรงของแม่เหล็ก นักออกแบบมอเตอร์อาศัย (BH)max ในการจัดอันดับวัสดุที่ต้องการก่อนที่จะเคลือบสเตเตอร์ตัวเดียว ค่าที่พล็อตไว้คือตัวเลขแถบความถี่บนที่เป็นตัวแทนจากการผลิตแม่เหล็กเผาเชิงพาณิชย์ ไม่ใช่บันทึกจากห้องปฏิบัติการ
Sintered NdFeB นำไปสู่ระยะขอบที่กว้าง ที่ 52 MGOe ให้พลังงานมากกว่าเกรดซาแมเรียม-โคบอลต์ที่แข็งแกร่งที่สุดประมาณ 60 เปอร์เซ็นต์ ช่องว่างนั้นอธิบายได้ว่าทำไม NdFeB จึงครอบงำมอเตอร์ฉุด เซอร์โวมอเตอร์ และตัวขับเคลื่อนข้อต่อหุ่นยนต์ โดยที่โรเตอร์มีเส้นผ่านศูนย์กลางเล็กและความหนาแน่นของแรงบิดสูงไม่สามารถต่อรองได้ ปริมาตรแม่เหล็กที่น้อยลงยังช่วยลดความเฉื่อยของโรเตอร์ ซึ่งปรับปรุงการตอบสนองแบบไดนามิกในการใช้งานเซอร์โว อย่างไรก็ตาม ค่าสูงสุด (BH) ที่สูงไม่ได้หมายถึงการออกแบบมอเตอร์ที่ปลอดภัยโดยอัตโนมัติ ควอแดรนท์ที่สองของลูปจะต้องยังคงเป็นเส้นตรงไปจนถึงจุดปฏิบัติการที่แย่ที่สุด มิฉะนั้น ส่วนหนึ่งของแม่เหล็กจะล้างอำนาจแม่เหล็กอย่างถาวรทุกครั้งที่อินเวอร์เตอร์ใช้กระแสไฟกระชาก ซาแมเรียมโคบอลต์ที่มีค่าสูงสุดต่ำกว่า (BH) แต่มีแรงบีบบังคับที่สูงกว่ามากที่อุณหภูมิสูง ยังคงเป็นตัวเลือกแรกสำหรับเครื่องกำเนิดไฟฟ้าการบินและอวกาศและระบบอื่นๆ ที่มีอุณหภูมิสูงกว่า 250 °C อย่างต่อเนื่อง แม่เหล็ก AlNiCo คงค่าการยึดคืนได้สูงอย่างน่าประทับใจ แต่ค่าแรงบังคับของแม่เหล็กยังต่ำมากจนปฏิกิริยากระดองระดับปานกลางสามารถกวาดล้างการดึงดูดแม่เหล็กได้ ซึ่งเป็นเหตุผลว่าทำไมจึงไม่ค่อยปรากฏในมอเตอร์แบบปรับความเร็วได้ เฟอร์ไรต์มีวงที่เล็กกว่ามาก ดังนั้นมอเตอร์เฟอร์ไรต์จึงชดเชยด้วยเส้นผ่านศูนย์กลางที่ใหญ่กว่าและจำนวนขั้วที่สูงกว่า สำหรับทีมจัดซื้อ แผนภูมินี้อธิบายรูปแบบการจัดหาที่คุ้นเคย: วัสดุสองชนิดที่มักระบุไว้สำหรับแม่เหล็กมอเตอร์จะอยู่คนละปลายของสเปกตรัมการบีบบังคับ การตัดสินใจขั้นสุดท้ายเกี่ยวกับวัสดุจึงไม่เคยทำกับ (BH)max เพียงอย่างเดียว ผู้ผลิตแม่เหล็กถาวรที่มีความสามารถจะเผยแพร่เส้นโค้งการล้างอำนาจแม่เหล็กที่อุณหภูมิ 20, 60, 100, 120, 150, 180 และ 200 องศาเซลเซียส เพื่อให้ผู้ออกแบบสามารถยืนยันได้ว่าลูปยังคงเป็นสี่เหลี่ยมจัตุรัสอยู่ที่จุดปฏิบัติงานจริง เอกสารระดับนั้นคือความแตกต่างระหว่างแค็ตตาล็อกแม่เหล็กและส่วนประกอบแม่เหล็กที่ออกแบบทางวิศวกรรม
| พารามิเตอร์ | สัญลักษณ์ | ความหมายอยู่ในวง | ช่วง NdFeB เผาผนึกทั่วไป |
|---|---|---|---|
| คงเหลือ | Br | ความหนาแน่นของฟลักซ์ที่เหลืออยู่หลังความอิ่มตัวด้วย H = 0 | 1.05-1.45 ต |
| การบีบบังคับปกติ | Hcb | Reverse H จำเป็นต้องทำให้ B เป็นศูนย์ | 750-900 กิโลแอมป์/ม |
| การบีบบังคับที่แท้จริง | HCJ | Reverse H จำเป็นต้องทำให้โพลาไรเซชัน J เป็นศูนย์ | 955-2388 กิโลแอมป์/ม |
| ผลิตภัณฑ์พลังงานสูงสุด | (BH)max | ผลคูณที่ใหญ่ที่สุดของ B และ H ภายในจตุภาคที่สอง | 25-52 MGOe (200-414 กิโลจูล/ลบ.ม.) |
สามแถวแรกของตารางที่ 1 แมปโดยตรงกับลูปฮิสเทรีซิส Br คือจุดตัดบนแกน B เมื่อ H กลับสู่ศูนย์ Hcb คือจุดตัดบนแกน H เมื่อ B ถึงศูนย์ Hcj วัดจากเส้นโค้งภายในและสะท้อนถึงความแรงของสนามแม่เหล็กที่จำเป็นในการทำลายโพลาไรเซชันภายในของวัสดุอย่างสมบูรณ์ Hcj มีขนาดใหญ่กว่า Hcb เสมอ และเป็นพารามิเตอร์ที่สำคัญที่ป้องกันการล้างอำนาจแม่เหล็กในการใช้งานมอเตอร์ที่มีความต้องการสูง นักออกแบบมอเตอร์ที่อ่านค่า Br และ (BH)max เท่านั้นพลาดความเสี่ยงที่แท้จริงไป แม่เหล็กที่มีฟลักซ์แรงแต่ Hcj ต่ำอาจทำงานล้มเหลวอย่างแม่นยำเมื่อมอเตอร์ต้องการมากที่สุด ภายใต้กระแสสูงสุดและอุณหภูมิสูงสุด
ประเด็นสำคัญ: อ่านกราฟเสี้ยววินาทีแบบเต็ม ไม่ใช่แค่จุดข้อมูลพาดหัวสี่จุด แม่เหล็กสองตัวที่มี Br เหมือนกันสามารถมีความต้านทานต่อการล้างอำนาจแม่เหล็กที่แตกต่างกันโดยสิ้นเชิง
วัสดุเฟอร์โรแมกเนติกประกอบด้วยโดเมนแม่เหล็ก ซึ่งเป็นบริเวณที่มีขนาดเล็กมากซึ่งมีสนามแม่เหล็กอยู่ในแนวเดียวกัน ในบล็อกที่ไม่มีแม่เหล็ก โดเมนจะถูกวางทิศทางแบบสุ่ม และฟลักซ์ภายนอกสุทธิอยู่ใกล้ศูนย์ เมื่อมีการใช้ฟิลด์ภายนอก โดเมนที่มีการจัดวางอย่างเหมาะสมจะเติบโตโดยเพื่อนบ้านต้องเสียค่าใช้จ่าย และผนังระหว่างโดเมนจะเคลื่อนที่ผ่านโครงตาข่ายคริสตัล การกระจัดบางส่วนนี้สามารถย้อนกลับได้ ถอดสนามออกและกำแพงก็เด้งกลับมา ในระดับสนามที่สูงขึ้น ผนังโดเมนจะเอาชนะตำแหน่งที่ปักหมุด เช่น ขอบเขตของเกรน อนุภาคระยะที่สอง และข้อบกพร่องของโครงตาข่าย และการดึงดูดจะหมุนอย่างถาวรไปสู่ทิศทางใหม่ เมื่อสนามแม่เหล็กถูกลบออก โดเมนเหล่านี้จะยังคงอยู่ในโครงร่างใหม่ ซึ่งเป็นสาเหตุที่เส้นโค้งการล้างอำนาจแม่เหล็กไม่ย้อนรอยเส้นโค้งสนามแม่เหล็ก
ความแรงของการกลับไม่ได้นั้นถูกควบคุมโดยแอนไอโซโทรปีของสนามแม่เหล็ก ใน NdFeB เผาผนึก เฟส Nd2Fe14B มีแอนไอโซโทรปีแกนเดียวที่แข็งแกร่งซึ่งบังคับให้สนามแม่เหล็กปรับให้สอดคล้องกับแกนง่าย หากใช้สนามแม่เหล็กย้อนกลับ แม่เหล็กจะต้านทานการหมุนจนกว่าสนามแม่เหล็กจะเอาชนะพลังงานแอนไอโซโทรปี จากนั้นเมล็ดธัญพืชจะพลิกกลับทันที การหมุนอย่างกะทันหันนี้เป็นที่มาของทั้งแรงบีบบังคับสูงและความเป็นเหลี่ยมของวง ยิ่งโครงสร้างเกรนละเอียดและสม่ำเสมอมากขึ้น เกรนจะสลับกันมากขึ้น และเส้นโค้งจตุภาคที่สองจะปรากฏขึ้นมากขึ้น
ผู้ผลิตแม่เหล็กสมัยใหม่ควบคุมการบีบบังคับในสามระดับ: องค์ประกอบ โครงสร้างจุลภาค และวิศวกรรมขอบเขตเกรน การเพิ่มธาตุหายากชนิดหนัก เช่น ดิสโพรเซียมหรือเทอร์เบียม จะทำให้สนามแอนไอโซโทรปีเพิ่มขึ้น ดังนั้นจึงเพิ่ม Hcj แต่ก็ลดปริมาณ Br. ขนาดเกรนที่ละเอียดและสม่ำเสมอจะเพิ่มแรงบีบบังคับโดยการเพิ่มขอบเขตเกรนที่ทำหน้าที่เป็นจุดปักหมุด กระบวนการที่สำคัญที่สุดคือการแพร่กระจายขอบเขตเกรน (GBD) โดยที่ชั้นบาง ๆ ของธาตุหายากหนักจะกระจายไปตามขอบเขตเกรนเพื่อแยกเกรนข้างเคียงออกด้วยแม่เหล็ก วิธีนี้ช่วยให้ผู้ผลิตสามารถเพิ่ม Hcj ได้อย่างมากในขณะที่รักษา Br loss ให้น้อย ซึ่งเป็นสิ่งที่เกรดมอเตอร์อุณหภูมิสูงต้องการ
ผลลัพธ์ของกระบวนการเหล่านี้จะปรากฏบนแผ่นข้อมูลเป็นค่าความเป็นสี่เหลี่ยมจัตุรัส ซึ่งปกติจะแสดงเป็น Hk/Hcj โดยที่ Hk คือสนามที่ 90 เปอร์เซ็นต์ของ Br บนกราฟการล้างอำนาจแม่เหล็ก อัตราส่วนความเหลี่ยมสูง ซึ่งโดยทั่วไปจะสูงกว่า 0.90 หมายความว่าเกรนทั้งหมดกลับด้านที่เกือบจะอยู่ในฟิลด์เดียวกัน อัตราส่วนที่ต่ำหมายถึงการแพร่กระจายของสนามสวิตช์อย่างค่อยเป็นค่อยไป ซึ่งทำให้เกิดการวนซ้ำและมีความเสี่ยงสูงที่จะเกิดการล้างอำนาจแม่เหล็กบางส่วนภายใต้โหลดชั่วคราว สำหรับเซอร์โวมอเตอร์และตัวขับเคลื่อนข้อต่อหุ่นยนต์ โดยที่ความเป็นเส้นตรงของแรงบิดขึ้นอยู่กับฟลักซ์ที่เสถียร ความเป็นสี่เหลี่ยมมีความสำคัญพอๆ กับแรงบังคับสูงสุด
ประเด็นสำคัญ: รูปร่างของห่วงคือลายนิ้วมือที่มองเห็นได้ของโครงสร้างจุลภาคของแม่เหล็ก วงสี่เหลี่ยมเป็นความสำเร็จทางวิศวกรรมไม่ใช่เรื่องบังเอิญ
จุดทำงานของแม่เหล็กภายในมอเตอร์ถูกกำหนดโดยสัมประสิทธิ์การซึมผ่าน Pc ซึ่งเป็นความชันของเส้นโหลดที่วาดบนแผนภาพ B-H พีซีถูกกำหนดให้เป็น B หารด้วย u0 คูณ H และส่วนใหญ่ถูกกำหนดโดยอัตราส่วนความยาวต่อพื้นที่ของแม่เหล็ก และความฝืนใจของวงจรแม่เหล็กโดยรอบ แม่เหล็กตั้งอยู่ที่จุดตัดของเส้นโหลดนี้กับเส้นโค้งการล้างอำนาจแม่เหล็กในจตุภาคที่สอง ภายใต้ภาระ ปฏิกิริยากระดองจะใช้สนามล้างอำนาจแม่เหล็กภายนอก และจุดปฏิบัติการจะเคลื่อนไปตามลูป หากกระแสพุ่งสูงขึ้นหรืออุณหภูมิโรเตอร์ที่สูงขึ้นดันจุดปฏิบัติงานเกินเข่าของเส้นโค้ง แม่เหล็กจะสูญเสียฟลักซ์ที่ไม่สามารถย้อนกลับได้และไม่สามารถฟื้นตัวได้เต็มที่
นี่คือสาเหตุที่วิศวกรมอเตอร์ไม่เลือกเกรดแม่เหล็กเพียง Br และ (BH)max กระบวนการคัดเลือกขับเคลื่อนโดยการผสมผสานระหว่างอุณหภูมิ กระแสเฟสพีค ความต้องการฟลักซ์อ่อนตัว และรูปทรงของโรเตอร์ในกรณีที่แย่ที่สุด ตารางด้านล่างสรุปข้อกังวลหลักของฮิสเทรีซิส-ลูปสำหรับประเภทมอเตอร์ทั่วไปและกลุ่มเกรดที่จัดการกับปัญหาเหล่านั้น
| การประยุกต์ใช้มอเตอร์ | ข้อกังวลหลักเกี่ยวกับฮิสเทรีซีส-ลูป | การเลือกเกรดทั่วไป |
|---|---|---|
| มอเตอร์ฉุด EV | การล้างอำนาจแม่เหล็กแบบกลับไม่ได้ภายใต้กระแสเฟสสูงสุดที่ 150-180 องศาเซลเซียส | เอ่อ, เอ๊ะ (Hcj มากกว่าหรือเท่ากับ 2000 kA/m) |
| เซอร์โวมอเตอร์อุตสาหกรรม | ควอดรันต์ที่สองแบบสี่เหลี่ยมจัตุรัสสำหรับการควบคุมแรงบิดเชิงเส้นและการกระเพื่อมของแรงบิดต่ำ | ช เอ่อ |
| คอมเพรสเซอร์ PMSM | อุณหภูมิโรเตอร์ในสภาวะคงตัวสูงจากขดลวดและความร้อนจากแก๊ส | เอช, ช |
| มอเตอร์พัดลม BLDC | คำนึงถึงต้นทุน การบีบบังคับจะต้องเกินสนามล้างอำนาจแม่เหล็กที่อุณหภูมิ 100 องศาเซลเซียส | เอ็น, เอ็ม, เอช |
แม่เหล็กนีโอไดเมียมอาร์คและเซ็กเมนต์สำหรับการใช้งานมอเตอร์ กลุ่มผลิตภัณฑ์นี้ครอบคลุมถึงแม่เหล็กนีโอไดเมียมส่วนโค้งและส่วนที่ใช้ในมอเตอร์ DC, BLDC, เซอร์โว และมอเตอร์ฉุด การอภิปรายโดยรอบเน้นย้ำว่ารูปทรงของโรเตอร์และจุดปฏิบัติการส่งผลต่อการเลือกลูปอย่างไร ทำให้แม่เหล็กรูปทรงเหล่านี้เกี่ยวข้องโดยตรงกับการตัดสินใจในการออกแบบมอเตอร์ ดูผลิตภัณฑ์ → สถาปัตยกรรมโรเตอร์ยังเปลี่ยนวิธีใช้ลูปอีกด้วย ในมอเตอร์แม่เหล็กถาวร (SPM) ที่ติดตั้งบนพื้นผิว แม่เหล็กจะวางอยู่ในช่องว่างอากาศโดยตรง ซึ่งช่วยลดค่าสัมประสิทธิ์การซึมผ่าน และทำให้จุดปฏิบัติการใกล้กับเข่ามากขึ้น ในมอเตอร์แม่เหล็กถาวรภายใน (IPM) แม่เหล็กจะถูกฝังอยู่ภายในการเคลือบโรเตอร์ ซึ่งจะเพิ่มพีซีและทำให้จุดการทำงานมีความเสถียร แต่ยังทำให้แม่เหล็กสัมผัสกับสนามล้างอำนาจแม่เหล็กที่แรงกว่าในระหว่างที่ฟลักซ์อ่อนตัวลง ทั้งสองแนวทางต้องการกลยุทธ์ลูปที่แตกต่างกัน ดังที่แสดงด้านล่าง
ติดตั้งบนพื้นผิว (SPM)แม่เหล็กสัมผัสกับความไม่เต็มใจของช่องว่างอากาศเต็ม ดังนั้น Pc จึงต่ำและจุดปฏิบัติการอยู่สูงบนกราฟการล้างอำนาจแม่เหล็ก วงสี่เหลี่ยมที่มีค่า Hcj สูงเป็นสิ่งจำเป็นต่อการอยู่รอดในปัจจุบัน แม่เหล็กส่วนโค้งเป็นรูปแบบมาตรฐาน และทิศทางการทำให้เป็นแม่เหล็กต้องเป็นแนวรัศมีหรือขนาน ขึ้นอยู่กับจำนวนขั้ว | ติดตั้งภายใน (IPM)แม่เหล็กที่ฝังอยู่ในการเคลือบจะทำให้พีซีมีความเสถียรและมีจุดการทำงานที่เสถียรยิ่งขึ้น อย่างไรก็ตาม กระแสฟลักซ์อ่อนตัวลงที่ความเร็วสูงจะสร้างสนามแม่เหล็กที่มีกำลังแรงตรงข้ามกันตามแนวแกนแม่เหล็ก ซึ่งต้องใช้เกรด UH หรือ EH และการควบคุมตำแหน่งเข่าอย่างระมัดระวังที่อุณหภูมิอินเวอร์เตอร์สูงสุด |
ความเหลี่ยมของลูปยังส่งผลต่อการกระเพื่อมของแรงบิดและฮาร์โมนิก back-EMF อีกด้วย แม่เหล็กที่มีการเปลี่ยนทางลาดเอียงอย่างค่อยเป็นค่อยไปใกล้กับหัวเข่าจะสร้างรูปคลื่นฟลักซ์ของช่องว่างอากาศที่บิดเบี้ยวเล็กน้อย ซึ่งแปลเป็นปริมาณฮาร์มอนิกเพิ่มเติมใน EMF ด้านหลังของมอเตอร์และแรงบิดฟันเฟืองที่สูงขึ้น ในการใช้งานเซอร์โวที่มีความแม่นยำสูง ความบิดเบี้ยวนี้จะแสดงเป็นระลอกความเร็วที่ตัวควบคุมต้องแก้ไขอย่างต่อเนื่อง สิ้นเปลืองพลังงานและเร่งการสึกหรอของตลับลูกปืน ผู้ผลิตที่ควบคุมความเหลี่ยมของลูปทุกๆ ชุดสามารถรักษาฮาร์โมนิคเหล่านี้ให้ต่ำได้โดยไม่ต้องเสียค่าใช้จ่ายเพิ่มเติมสำหรับผู้สร้างมอเตอร์
เมื่อการออกแบบมอเตอร์เสร็จสิ้น วิศวกรควรขอกราฟการลดอำนาจแม่เหล็กจริงจากซัพพลายเออร์แม่เหล็ก และจำลองจุดปฏิบัติงานที่มุมและอุณหภูมิกระแสที่แย่ที่สุด ผู้ผลิตที่จัดทำเอกสารรายละเอียดระดับนี้มักจะเผยแพร่นโยบายการวัดและความทนทานใน ศูนย์ข้อมูลทางเทคนิคแม่เหล็กถาวร พร้อมด้วยผังกระบวนการ ตัวเลือกการเคลือบ และขีดจำกัดความคลาดเคลื่อนของขนาด
ประเด็นสำคัญ: ลูปฮิสเทรีซีสเป็นเงื่อนไขขอบเขตสำหรับการคำนวณประสิทธิภาพของมอเตอร์ทุกครั้ง จุดผ่าตัดต้องอยู่เหนือเข่าตลอดเวลา และความเหลี่ยมของห่วงจะกำหนดว่าจุดปฏิบัติการนั้นมั่นคงเพียงใด
พื้นที่ที่ล้อมรอบด้วยฮิสเทรีซีสคือพลังงานที่กระจายไปในรูปความร้อนในระหว่างรอบการทำให้เป็นแม่เหล็กสมบูรณ์หนึ่งรอบต่อหน่วยปริมาตรของวัสดุ ในการเคลือบเหล็กด้วยไฟฟ้า การสูญเสียฮิสเทรีซีสนี้เป็นหนึ่งในองค์ประกอบหลักของการสูญเสียแกนในเครื่องจักรหมุน สมการสไตน์เมตซ์เชิงประจักษ์ Ph = eta x f x Bm^n อธิบายว่าการสูญเสียฮิสเทรีซีสปรับขนาดด้วยความถี่ f และความหนาแน่นฟลักซ์สูงสุด Bm ได้อย่างไร โดยทั่วไปเลขชี้กำลัง n จะอยู่ระหว่าง 1.5 ถึง 2.2 สำหรับเหล็กซิลิคอนทั่วไป ซึ่งหมายความว่าการเพิ่มความหนาแน่นของฟลักซ์เป็นสองเท่าสามารถสูญเสียฮิสเทรีซิสได้มากกว่าสามเท่า
ในมอเตอร์แม่เหล็กถาวร ตัวแม่เหล็กมักจะอยู่ที่จุดทำงานคงที่ และไม่มีวงจรการทำให้เป็นแม่เหล็กอย่างต่อเนื่อง ดังนั้นการสูญเสียฮิสเทรีซิสของแม่เหล็กจึงมีเพียงเล็กน้อยในระหว่างการทำงานที่มั่นคง อย่างไรก็ตาม แกนสเตเตอร์ถูกกรณืที่ความถี่ไฟฟ้า และพื้นที่ลูปของมันจะกำหนดส่วนสำคัญของการสูญเสียที่ไม่มีโหลด ในมอเตอร์ IPM ที่มีการอ่อนตัวของฟลักซ์ลึก จุดการทำงานของแม่เหล็กสามารถเคลื่อนที่ได้อย่างเห็นได้ชัดด้วยความเร็วและแรงบิด ทำให้เกิดการเคลื่อนตัวของวงเล็ก ๆ ที่เพิ่มการสูญเสียทั้งหมด นี่คือสาเหตุที่คลาสประสิทธิภาพของมอเตอร์ เช่น IE4 และ IE5 ไม่ได้ขึ้นอยู่กับเกรดแม่เหล็กเท่านั้น แต่ยังขึ้นอยู่กับคุณภาพของการเคลือบสเตเตอร์และความแม่นยำของรูปแบบการทำให้เป็นแม่เหล็กด้วย
การสูญเสียฮิสเทรีซีสยังมีความสำคัญนอกตัวมอเตอร์ด้วย ฟิกซ์เจอร์ที่ใช้สร้างแม่เหล็กที่ใช้ในการดึงดูดและปรับเทียบโรเตอร์จะต้องเอาชนะลูปของแม่เหล็กทุกตัวก่อนที่จะถึงความอิ่มตัว ดังนั้นการออกแบบฟิกซ์เจอร์จึงขึ้นอยู่กับพื้นที่ของลูปโดยตรง ในเบรกฮิสเทรีซีสแม่เหล็กและตัวจำกัดแรงบิด พื้นที่ลูปเป็นพารามิเตอร์การทำงานจริง: แรงบิดเบรกเป็นสัดส่วนกับพลังงานที่ดูดซับต่อการปฏิวัติ อย่างไรก็ตาม สำหรับการใช้งานแม่เหล็กมอเตอร์ส่วนใหญ่ ลำดับความสำคัญไม่ได้ทำให้วงของแม่เหล็กแคบลง แต่ทำให้จตุภาคที่สองสูงและเป็นรูปสี่เหลี่ยมจัตุรัส
| องค์ประกอบการสูญเสีย | กลไกทางกายภาพ | ความสัมพันธ์กับลูป | วิธีการลดแบบทั่วไป |
|---|---|---|---|
| การสูญเสียฮิสเทรีซิส | การปักหมุดผนังโดเมนและการหมุนแบบย้อนกลับไม่ได้ | สัดส่วนกับพื้นที่ของลูปฮิสเทรีซีสคงที่ | เหล็กเคลือบเกรน, เคลือบบางกว่า, ความหนาแน่นฟลักซ์ต่ำกว่า |
| การสูญเสียกระแสเอ็ดดี้ | กระแสหมุนเวียนที่เกิดจากฟลักซ์กระแสสลับ | สเกลที่มีความถี่ยกกำลังสองและความหนายกกำลังสอง เป็นอิสระจากพื้นที่วงรอบ | แกนเคลือบลามิเนต แม่เหล็กแบบแบ่งส่วน เหล็กที่มีความต้านทานสูง |
| การสูญเสียส่วนเกิน (ผิดปกติ) | กระแสน้ำวนขนาดเล็กรอบๆ กำแพงโดเมนที่กำลังเคลื่อนที่ | เพิ่มไปยังพื้นที่ลูปคงที่และเติบโตเร็วขึ้นที่ความถี่สูง | ปรับปรุงการประมวลผลวัสดุ ลดขนาดเกรน |
ประเด็นสำคัญ: สำหรับแม่เหล็กถาวร ลักษณะเฉพาะของวงที่เกี่ยวข้องคือตำแหน่งและความเป็นรูปสี่เหลี่ยม ไม่ใช่พื้นที่ สำหรับแกนเหล็กที่อยู่รอบๆ พื้นที่วงเป็นภาษีประสิทธิภาพโดยตรงและถาวร
ทั้ง Br และ Hcj ของ NdFeB ลดลงเมื่ออุณหภูมิสูงขึ้น Br จะลดลงเป็นเส้นตรงในอัตราประมาณ 0.12 เปอร์เซ็นต์ต่อองศาเซลเซียสสำหรับเกรดมาตรฐาน ในขณะที่ Hcj จะลดลงเร็วขึ้น หัวเข่าบนเส้นโค้งการล้างอำนาจแม่เหล็กที่แท้จริงจะเคลื่อนขึ้นไปยังจุดปฏิบัติงานเมื่ออุณหภูมิเพิ่มขึ้น ส่งผลให้ขอบเขตความปลอดภัยของมอเตอร์หดตัวลง ในเวลาเดียวกัน ความสามารถในการซึมผ่านของแรงถีบกลับของแม่เหล็กอาจเพิ่มขึ้นเล็กน้อย ซึ่งหมายความว่าแรงเคลื่อนไฟฟ้าด้านหลังของมอเตอร์จะลดลงตามอุณหภูมิที่เร็วกว่าค่าสัมประสิทธิ์เชิงเส้นเพียงอย่างเดียวที่แนะนำ
เกรดแม่เหล็กแบ่งประเภทตามอุณหภูมิการทำงานต่อเนื่องสูงสุด ตั้งแต่ซีรีส์ N ที่ 80 °C ถึงซีรีส์ EH ที่ 200 °C ข้อดีข้อเสียก็คือ การเลี้ยง Hcj ต้องใช้ธาตุหายากเช่น ดิสโพรเซียมหรือเทอร์เบียม ซึ่งจะทำให้ต้นทุนวัสดุเพิ่มขึ้นและลด Br ลงเล็กน้อย ตารางด้านล่างแสดงค่าสัมประสิทธิ์อุณหภูมิที่เป็นตัวแทนสำหรับซีรีส์เกรดที่ใช้งานจริงที่ใช้ในการผลิตมอเตอร์
| ซีรีย์เกรด | อุณหภูมิในการทำงานต่อเนื่องสูงสุด | ค่าสัมประสิทธิ์อุณหภูมิ Br | การบีบบังคับที่แท้จริง temperature coefficient |
|---|---|---|---|
| N | 80 °C | -0.12 %/°ซ | -0.60 %/°ซ |
| M | 100 °C | -0.12 %/°ซ | -0.58 %/°ซ |
| H | 120 องศาเซลเซียส | -0.11 %/°ซ | -0.55 %/°ซ |
| ช | 150 °C | -0.10 %/°ซ | -0.50 %/°ซ |
| UH | 180 องศาเซลเซียส | -0.10 %/°ซ | -0.45 %/°ซ |
| EH | 200 °C | -0.09 %/°ซ | -0.40 %/°ซ |
สำหรับแม่เหล็กวงแหวนที่ติดตั้งบนเพลาโรเตอร์ ความร้อนจากขดลวดและแบริ่งจะโจมตีเส้นผ่านศูนย์กลางด้านในก่อน ซึ่งเป็นจุดที่สนามล้างอำนาจแม่เหล็กควบคุมได้ยากที่สุด นี่คือสาเหตุที่ระบุแม่เหล็กวงแหวนอุณหภูมิสูงไว้ในเกรด SH, UH และ EH สำหรับมอเตอร์คอมเพรสเซอร์แบบปิดผนึก มอเตอร์ฉุด และไดรฟ์แบบปิดอื่นๆ ผู้ออกแบบมอเตอร์ควรเปรียบเทียบเส้นโค้งการล้างอำนาจแม่เหล็กที่อุณหภูมิการทำงานจริงเสมอ ไม่ใช่แค่คาดการณ์จากค่าอุณหภูมิห้องโดยใช้ค่าสัมประสิทธิ์
แม่เหล็กแหวนนีโอไดเมียมอุณหภูมิสูงสำหรับมอเตอร์และคอมเพรสเซอร์ จุดเด่นคือแม่เหล็กวงแหวนนีโอไดเมียมที่เหมาะสำหรับมอเตอร์ ลำโพง เครื่องกำเนิดไฟฟ้า และเซ็นเซอร์ ข้อความก่อนหน้าเน้นผลกระทบทางความร้อนต่อเส้นผ่านศูนย์กลางด้านในและระบุเกรด SH, UH และ EH ดังนั้นตัวเลือกวงแหวนเหล่านี้จึงเป็นกุญแจสำคัญสำหรับไดรฟ์แบบปิดที่ต้องมีการแสดงลักษณะการทำงานของลูปที่บันทึกไว้ที่อุณหภูมิสูง ดูผลิตภัณฑ์ → เส้นโค้งฮิสเทรีซิสที่อุณหภูมิคือเส้นโค้งที่ควรปรากฏบนใบรับรองการทดสอบของซัพพลายเออร์ ไม่ใช่แค่เส้นโค้งอุณหภูมิห้องเท่านั้น ในทางปฏิบัติ ผู้ผลิตจะวัดเส้นโค้งการล้างอำนาจแม่เหล็กที่อุณหภูมิต่างๆ โดยใช้เปอร์เมียมิเตอร์อุณหภูมิสูงหรือแมกนีโตมิเตอร์ตัวอย่างแบบสั่นพร้อมขั้นตอนการให้ความร้อน เส้นโค้งควรรวมถึงสนามเข่า Hk อัตราส่วนกำลังสอง Hk/Hcj และตำแหน่งที่แน่นอนของ Br ในแต่ละอุณหภูมิ ซัพพลายเออร์ที่สามารถบันทึกพฤติกรรมของลูปที่อุณหภูมิ 150 °C และ 180 °C จะทำให้ผู้ผลิตมอเตอร์ได้รับข้อมูลที่จำเป็นสำหรับการวิเคราะห์กรณีที่เลวร้ายที่สุดโดยไม่ต้องคาดเดา
การเสื่อมสภาพจากความร้อนควรพิจารณาแยกจากวงจรทันที แม้ว่าอุณหภูมิจะต่ำกว่าขีดจำกัดเกรดก็ตาม การได้รับสารเป็นเวลานานอาจทำให้เกิดออกซิเดชันตามขอบเขตของเกรน ส่งผลให้ Hcj ลดลงเล็กน้อยเมื่อเวลาผ่านไป คุณภาพการเคลือบและความสะอาดในการผลิตจึงส่งผลต่อความเสถียรของลูปในระยะยาว แม่เหล็กที่ได้รับการออกแบบมาอย่างดีพร้อมการเคลือบนิกเกิลหรืออีพอกซีที่เหมาะสมจะรักษารูปร่างของวงแหวนไว้ตลอดอายุการใช้งานของมอเตอร์ ในขณะที่ส่วนที่เคลือบไม่ดีอาจแสดงการเสื่อมสภาพที่วัดได้หลังจากรอบความร้อนเพียงไม่กี่ร้อยรอบ
ประเด็นสำคัญ: การวนรอบอุณหภูมิห้องเป็นจุดเริ่มต้น ไม่ใช่การรับประกัน ต้องขอกราฟการลดอำนาจแม่เหล็กที่วัดได้ที่อุณหภูมิการทำงานที่แย่ที่สุดของมอเตอร์เสมอ
เครื่องมือในห้องปฏิบัติการมาตรฐานสำหรับการวัดลูปฮิสเทรีซิสของแม่เหล็กถาวรคือเครื่องวัดค่าเปอร์มีเมียมแบบวงจรปิด หรือที่เรียกว่าฮิสเทรีซิสกราฟ ตัวอย่างแม่เหล็กถูกยึดไว้ในแอกแม่เหล็กไฟฟ้า หัววัด Hall วัดสนามที่จ่าย H และขดลวดฟลักซ์มิเตอร์พันรอบตัวอย่างวัด B ระบบจะกวาด H ผ่านช่วงที่ต้องการและพล็อตลูปทั้งหมดบนคอมพิวเตอร์ เนื่องจากวงจรแม่เหล็กถูกปิดผ่านแอก การแก้ไขแฟคเตอร์การล้างอำนาจแม่เหล็กจึงลดลง ซึ่งทำให้แสดงพฤติกรรมภายในของวัสดุได้แม่นยำที่สุด
สำหรับแม่เหล็กที่ไม่สามารถจับยึดกับแอกได้ ผู้ผลิตจะใช้วิธีวงจรเปิด เครื่องสร้างสนามแม่เหล็กแบบพัลส์จะทำให้ตัวอย่างอิ่มตัว จากนั้นขดลวด Helmholtz ที่เชื่อมต่อกับฟลักซ์มิเตอร์จะจับโมเมนต์แม่เหล็กทั้งหมดในขณะที่ตัวอย่างถูกดึงออก สำหรับตัวอย่างขนาดเล็กหรือสำหรับการวิจัยเกี่ยวกับองค์ประกอบของโลหะผสมใหม่ แมกนีโตมิเตอร์ตัวอย่างแบบสั่นจะให้ข้อมูลโมเมนต์ที่แม่นยำพร้อมความละเอียดที่เครื่องมือวงจรปิดไม่สามารถจับคู่ได้ แต่ละวิธีมีการแก้ไขปัจจัยล้างอำนาจแม่เหล็กของตัวเอง ซึ่งเป็นเหตุผลว่าทำไมห้องปฏิบัติการสองแห่งจึงสามารถวัดแม่เหล็กอันเดียวกันโดยให้ผลลัพธ์ที่แตกต่างกันเล็กน้อย ควรระบุวิธีการวัดไว้ในใบรับรองการทดสอบเสมอ
เอกสารข้อมูลฉบับสมบูรณ์ควรประกอบด้วยเส้นโค้ง B-H ในจตุภาคที่สองและเส้นโค้ง J-H ภายในที่อุณหภูมิห้อง เส้นโค้งเดียวกันที่อุณหภูมิสูง และค่า Br, Hcb, Hcj และ (BH) สูงสุดสำหรับแต่ละเส้นโค้ง นอกจากนี้ควรแสดงรายการสนามเข่า Hk อัตราส่วนกำลังสอง Hk/Hcj และความสามารถในการซึมผ่านของแรงถีบกลับ นี่คือระดับของเอกสารที่ช่วยให้นักออกแบบมอเตอร์สามารถรันการวิเคราะห์ไฟไนต์เอลิเมนต์ได้อย่างมั่นใจ เนื่องจากการจำลองมีความน่าเชื่อถือพอๆ กับข้อมูลการลดอำนาจแม่เหล็กของอินพุตเท่านั้น ผู้ผลิตที่ควบคุมข้อมูลนี้ผ่านผังกระบวนการและระบบพิกัดความเผื่อขนาดถือเป็นพันธมิตรที่เชื่อถือได้มากกว่าผู้ผลิตที่พิมพ์เฉพาะตารางเกรดทั่วไปเท่านั้น
ข้อมูลลูปเดียวกันยังควบคุมรูปแบบการดึงดูดด้วย แม่เหล็กวงแหวนสามารถถูกทำให้เป็นแม่เหล็กในแนวแกน ตามแนวแกน ตามแนวรัศมี หรือเป็นรูปแบบหลายขั้ว และฟิกซ์เจอร์ที่ทำให้เป็นแม่เหล็กจะต้องสร้างสนามแม่เหล็กที่แรงเพียงพอที่จะขับเคลื่อนทุกส่วนของแม่เหล็กให้อิ่มตัวไปในทิศทางที่ต้องการ การออกแบบฟิกซ์เจอร์จึงเป็นการนำความรู้เกี่ยวกับลูปไปใช้โดยตรง หากสนามแม่เหล็กอ่อนเกินไป แม่เหล็กจะไม่ไปถึงจุดอิ่มตัวบนลูป และการกระจายฟลักซ์สุดท้ายจะไม่สม่ำเสมอ
ฟลักซ์พุ่งไปตามแกนกระบอกสูบ ใช้สำหรับวงแหวนเอ็นโค้ดเดอร์ คัปปลิ้งแม่เหล็ก และเครื่องกำเนิดฟลักซ์ตามแนวแกนขนาดเล็ก
ฟลักซ์ข้ามเส้นผ่านศูนย์กลาง โดยทั่วไปสำหรับพัดลม BLDC แบบสองขั้ว เซ็นเซอร์ความเร็ว และมอเตอร์ปั๊มขนาดกะทัดรัด
ฟลักซ์ชี้ออกไปด้านนอกหรือด้านในจากแกน มาตรฐานสำหรับวงแหวนโรเตอร์แบบหลายขั้วในเซอร์โวและมอเตอร์ฉุด
เสาสลับสี่, แปดเสาขึ้นไปบนวงแหวนเดี่ยว ลดต้นทุนการประกอบและเนื้อหาฮาร์มอนิก
คุณสามารถตรวจสอบผังกระบวนการ ตัวเลือกการเคลือบ และขีดจำกัดความคลาดเคลื่อนของขนาดได้ในศูนย์ข้อมูลทางเทคนิคแม่เหล็กถาวร เพื่อดูว่าผู้ผลิตแปลข้อมูลลูปเป็นข้อกำหนดการผลิตอย่างไร
ประเด็นสำคัญ: ยืนยันข้อมูลลูปที่มีคำอธิบายประกอบอุณหภูมิที่วัดได้ ชื่อเกรดเพียงอย่างเดียวไม่ค่อยบอกคุณว่าแม่เหล็กจะทำงานอย่างไรในวงจรแม่เหล็กเฉพาะของคุณ
เมื่อโครงการย้ายจากการออกแบบไปสู่การจัดซื้อ ลูปฮิสเทรีซีสจะกลายเป็นเอกสารเชิงพาณิชย์ ผู้ผลิตแม่เหล็ก NdFeB ที่เชื่อถือได้จะแชร์กราฟการล้างอำนาจแม่เหล็กที่วัดจากชุดการผลิตจริง ไม่ใช่กราฟทั่วไปที่คัดลอกมาจากคู่มือวัสดุ วิศวกรฝ่ายจัดซื้อควรถือว่าลูปเป็นส่วนหนึ่งของแผนการตรวจสอบที่เข้ามา และควรตรวจสอบอย่างน้อยห้ารายการต่อไปนี้กับซัพพลายเออร์ที่ผู้สมัครทุกราย
การซื้อจากผู้ผลิตมากกว่าผู้ค้าส่งทั่วไปมีผลโดยตรงต่อคุณภาพของลูป ผู้ผลิตควบคุมการผสม การเผาผนึก การแพร่กระจายขอบเขตเกรน การวางแนวแม่เหล็ก และการทดสอบขั้นสุดท้าย เทรดเดอร์สามารถส่งผ่านเอกสารเท่านั้น สำหรับแม่เหล็กมอเตอร์ที่มีอุณหภูมิสูง การตรวจสอบย้อนกลับไปยังล็อตการผลิตถือเป็นสิ่งสำคัญ เนื่องจากพารามิเตอร์ของลูปจะเปลี่ยนไปเล็กน้อยเมื่อโปรไฟล์การเผาผนึกเคลื่อนตัวไป ซัพพลายเออร์ที่สามารถแสดงรายงานผลการทดสอบจริงสำหรับล็อตที่ส่งมอบ รวมถึง Hcj ที่วัดได้ และความเหลี่ยมที่อุณหภูมิที่ระบุ มีมูลค่ามากกว่าหนึ่งรายที่เสนอราคาต่ำกว่า แต่ไม่สามารถติดตามข้อมูลลูปไปยังแบทช์ได้
รูปทรงแบบกำหนดเองต้องได้รับความใส่ใจเป็นพิเศษกับแนวรับน้ำหนัก การตัดวัสดุออกเพื่อสร้างการลบมุม รู หรือโปรไฟล์ที่ซับซ้อนจะเปลี่ยนค่าสัมประสิทธิ์การซึมผ่าน และด้วยเหตุนี้จึงย้ายจุดปฏิบัติงานบนลูป แม่เหล็กที่ปลอดภัยอย่างสมบูรณ์แบบในฐานะบล็อกแข็งอาจเสี่ยงต่อการล้างอำนาจแม่เหล็กที่ไม่สามารถย้อนกลับได้หลังจากเพิ่มช่องหรือถอดมุมออก ซัพพลายเออร์ที่สามารถให้บริการทั้งข้อมูลลูปและบริการสร้างรูปร่างแบบกำหนดเองคือซัพพลายเออร์แม่เหล็กมอเตอร์ของแท้ เนื่องจากซัพพลายเออร์จะประเมินรูปทรงขั้นสุดท้ายเทียบกับเส้นโค้งการลดอำนาจแม่เหล็กจริง แทนที่จะอาศัยสมมติฐานในคู่มือ
แม่เหล็กนีโอไดเมียมรูปทรงกำหนดเองสำหรับรูปทรงมอเตอร์แบบพิเศษ คอลเลกชันนี้ประกอบด้วยลิ่ม บล็อกมีรู ทรงกระบอกกลวง ลูกบาศก์ขั้นบันได และรูปร่าง NdFeB ที่ไม่ปกติอื่นๆ ย่อหน้าที่ล้อมรอบเน้นย้ำถึงวิธีที่คุณลักษณะแบบกำหนดเองเปลี่ยนแปลงเส้นรับน้ำหนักและสัมประสิทธิ์การซึมผ่าน ทำให้รูปทรงเหล่านี้มีความสำคัญสำหรับการประเมินความเสี่ยงในการล้างอำนาจแม่เหล็กในการออกแบบมอเตอร์ที่ไม่ได้มาตรฐาน ดูผลิตภัณฑ์ → ผู้ซื้อขายส่งและผู้ผลิตมอเตอร์ควรจำไว้ว่าแม่เหล็กคุณภาพสูงสุดไม่จำเป็นต้องเป็นแม่เหล็กที่มีค่าสูงสุด (BH) สูงสุด เป็นเครื่องที่มีลูปเป็นรูปสี่เหลี่ยมตลอดช่วงการทำงานทั้งหมด ซึ่งความแปรผันของแบทช์ต่อแบทช์มีขนาดเล็ก และซัพพลายเออร์ของซัพพลายเออร์สามารถบันทึกทุกการวัดได้ การผสมผสานระหว่างข้อมูลและการควบคุมคือสิ่งที่เปลี่ยนส่วนประกอบสินค้าโภคภัณฑ์ให้เป็นแม่เหล็กมอเตอร์ปริมาณสูงที่เชื่อถือได้
ประเด็นสำคัญ: กลยุทธ์การจัดซื้อที่แข็งแกร่งที่สุดผสมผสานอัตราส่วนความเป็นสี่เหลี่ยมสูงที่อุณหภูมิ การตรวจสอบย้อนกลับของล็อตทั้งหมด และการสนับสนุนโดยตรงของผู้ผลิตสำหรับรูปทรงเรขาคณิตที่กำหนดเองและรูปแบบการทำให้เป็นแม่เหล็ก
hysteresis loop ในคำง่ายๆคืออะไร?วงฮิสเทรีซีสเป็นเส้นโค้งปิดที่แสดงให้เห็นว่าวัสดุแม่เหล็กตอบสนองต่อสนามแม่เหล็กแบบวงกลมอย่างไร เนื่องจากวัสดุจะจดจำประวัติแม่เหล็กของมัน เส้นโค้งที่ทางขึ้นจึงไม่ย้อนเส้นโค้งที่ทางลง ช่องว่างระหว่างทั้งสองเส้นทางคือฮิสเทรีซิส และวงจรเต็มจะก่อตัวเป็นวงวนซึ่งพื้นที่แสดงถึงพลังงานที่สูญเสียไปในรูปของความร้อน |
เหตุใดแม่เหล็กถาวรจึงใช้เพียงควอแดรนท์ที่สองของวงเท่านั้นแม่เหล็กถาวรทำงานในบริเวณล้างอำนาจแม่เหล็กโดยที่ H เป็นลบและ B ยังคงเป็นบวก ซึ่งเป็นจตุภาคที่สองของวง B-H พอดี เส้นโค้งควอแดรนท์ที่สองหรือที่เรียกว่าเส้นโค้งการล้างอำนาจแม่เหล็ก จะกำหนดปริมาณฟลักซ์ที่แม่เหล็กจ่ายไปในวงจรแม่เหล็ก และความต้านทานการล้างอำนาจแม่เหล็กจากสนามภายนอกได้มากเพียงใด จตุภาคแรกอธิบายกระบวนการทำให้เกิดแม่เหล็กและไม่ได้ใช้ระหว่างการทำงานของมอเตอร์ที่สม่ำเสมอ |
อะไรคือความแตกต่างระหว่าง Hcb และ Hcj บนแผ่นข้อมูล NdFeB?Hcb เป็นสนามย้อนกลับที่จำเป็นในการลดความหนาแน่นของฟลักซ์แม่เหล็ก B ให้เป็นศูนย์ Hcj เป็นสนามย้อนกลับที่จำเป็นในการลดโพลาไรเซชันภายใน J ให้เหลือศูนย์ ซึ่งแสดงถึงการทำลายลำดับแม่เหล็กของวัสดุโดยสิ้นเชิง Hcj มีขนาดใหญ่กว่า Hcb เสมอ และเป็นพารามิเตอร์ด้านความปลอดภัยที่มีความหมายมากกว่าสำหรับการออกแบบมอเตอร์ เพราะเมื่อ J ถึงศูนย์ แม่เหล็กจะไม่สามารถกลับคืนสภาพเดิมได้อีกต่อไปหากไม่มีการสร้างแม่เหล็กใหม่ทั้งหมด |
อุณหภูมิส่งผลต่อวงฮิสเทรีซิสของแม่เหล็ก NdFeB อย่างไรทั้งความคงอยู่และความบีบบังคับที่แท้จริงลดลงเมื่ออุณหภูมิสูงขึ้น Br ลดลงเป็นเส้นตรงในอัตรา 0.09 ถึง 0.12 เปอร์เซ็นต์ต่อองศาเซลเซียส ขึ้นอยู่กับเกรด ในขณะที่ Hcj ลดลงในอัตราที่สูงกว่า เส้นโค้งการล้างอำนาจแม่เหล็กจะเคลื่อนไปยังจุดปฏิบัติงาน ซึ่งเป็นสาเหตุที่ระบุเกรดอุณหภูมิสูงที่มีปริมาณแรร์เอิร์ธหนักเพิ่มขึ้นสำหรับมอเตอร์ที่ทำงานสูงกว่า 120 °C |
แม่เหล็กของมอเตอร์ที่ถูกล้างอำนาจแม่เหล็กบางส่วนสามารถนำกลับมาเป็นแม่เหล็กใหม่ได้หรือไม่ใช่ โดยการใช้สนามแม่เหล็กที่แรงพอที่จะทำให้วัสดุกลับมาอิ่มตัวอีกครั้ง อย่างไรก็ตาม ในทางปฏิบัติ การสร้างสนามแม่เหล็กใหม่ภายในมอเตอร์ที่ประกอบเข้าด้วยกันนั้นทำได้ยาก เนื่องจากสนามแม่เหล็กจะต้องเอาชนะช่องว่างอากาศและทางเดินเหล็กโดยรอบ การป้องกันการล้างอำนาจแม่เหล็กแบบย้อนกลับไม่ได้ด้วยการเลือกเกรดที่ถูกต้องและการวิเคราะห์จุดปฏิบัติงานยังคงเป็นแนวทางที่เชื่อถือได้มากที่สุดสำหรับผู้ผลิตมอเตอร์ |
ฉันควรถามผู้ผลิตแม่เหล็กเกี่ยวกับวงฮิสเทรีซิสก่อนทำการสั่งซื้ออย่างไรสอบถามกราฟการลดอำนาจแม่เหล็กที่วัดได้ที่ 20, 60, 100, 120, 150, 180 และ 200 °C ที่เกี่ยวข้อง พร้อมด้วยค่า Hcj, Hk และค่าความเป็นสี่เหลี่ยมสำหรับแต่ละเส้นโค้ง สอบถามว่าใช้วิธีการทดสอบแบบใด ตัวอย่างมาจากชุดการผลิตเดียวกันกับที่จะจัดส่งหรือไม่ และวิธีควบคุมความแปรผันจากล็อตต่อล็อต ผู้ผลิตที่สามารถตอบคำถามเหล่านี้ด้วยข้อมูลได้คือพันธมิตรที่แข็งแกร่งกว่าพันธมิตรที่เสนอราคาเพียงชื่อเกรดเท่านั้น |
ประเด็นสำคัญ: คำถามที่คุณถามเกี่ยวกับฮิสเทรีซีสลูปจะเปิดเผยโดยตรงถึงระเบียบวินัยทางวิศวกรรมของซัพพลายเออร์แม่เหล็ก
ฮิสเทรีซีสลูปไม่ใช่แบบฝึกหัดในชั้นเรียน เป็นสัญญาการปฏิบัติงานระหว่างแม่เหล็กถาวรกับวงจรแม่เหล็กรอบ ๆ แรงบิดกระเพื่อม ขีดจำกัดของอุณหภูมิ การสูญเสียพลังงาน และความเสี่ยงในการล้างอำนาจแม่เหล็กในมอเตอร์สามารถตรวจสอบย้อนกลับไปที่รูปร่างของวงนั้นและวิธีที่มันเปลี่ยนไปตามอุณหภูมิ วิศวกรมอเตอร์ที่อ่านลูปอย่างถูกต้องจะหลีกเลี่ยงความล้มเหลวที่มีราคาแพงที่สุดในเครื่องแม่เหล็กถาวร นั่นคือการสูญเสียฟลักซ์อย่างถาวรหลังจากเหตุการณ์โอเวอร์โหลดครั้งแรก
ก่อนที่จะสรุปคำสั่งซื้อแม่เหล็กมอเตอร์ครั้งต่อไปของคุณ ให้เปรียบเทียบข้อมูลลูปของผู้ผลิตอย่างน้อยสองรายที่อุณหภูมิที่มอเตอร์ของคุณจะเห็นจริง มองหาจตุภาคที่สอง อัตราส่วน Hk/Hcj ที่สูง ค่าแบทช์ต่อแบทช์ที่สอดคล้องกัน และซัพพลายเออร์ยินดีอธิบายขั้นตอนการตรวจวัด นั่นคือวิธีที่ทีมออกแบบแยกแหล่งกำเนิดแม่เหล็กที่เชื่อถือได้ออกจากตัวแทนจำหน่ายแค็ตตาล็อก
หากต้องการคำแนะนำล่าสุดเกี่ยวกับการใช้งานแม่เหล็ก เทคโนโลยีการผลิต และแนวโน้มของวัสดุ โปรดติดตามของเรา ข่าวอุตสาหกรรมแม่เหล็ก . และเมื่อโครงการของคุณต้องการข้อมูลฮิสเทรีซิสที่วัดได้ที่อุณหภูมิสูง โปรดติดต่อผู้ผลิตแม่เหล็ก NdFeB เช่น Ningbo Tujin Magnetic Industry Co., Ltd. เพื่อหารือเกี่ยวกับจุดปฏิบัติงาน การเลือกเกรด และข้อกำหนดทางเรขาคณิตที่กำหนดเองของคุณ
ประเด็นสำคัญ: อ่านลูป ที่อุณหภูมิ จากชุดการผลิตจริง ชื่อเกรดแม่เหล็กเป็นเพียงจุดเริ่มต้นของเรื่อง
No.107 Yunshan Industry Park, Sanqishi Town, Yuyao, Ningbo, Zhejiang 315412, จีน
+86-18858010843
Copyright ? บริษัท Ningbo Tujin Magnetic Industry Co. , Ltd. All Rights Reserved. โรงงานแม่เหล็กโลกหายากที่กำหนดเอง
