Aimants dans les moteurs à aimants permanents
2023-06-26 15:21Le plus grand champ d'application deaimants permanents de terres raresest un moteur à aimant permanent. Les moteurs sont communément appelés moteurs. Au sens large, les moteurs comprennent les moteurs qui convertissent l'énergie électrique en énergie mécanique et les générateurs qui convertissent l'énergie mécanique en énergie électrique. Des moteurs et des générateurs sont utilisés. Équipement électrique avec la loi de l'induction électromagnétique ou la loi de la force électromagnétique comme principe sous-jacent. Le champ magnétique à entrefer est la prémisse du principe de fonctionnement du moteur. Le champ magnétique à entrefer généré par l'excitation électrique est appelé moteur à induction, et celui généré par un aimant permanent est appelé moteur à aimant permanent.
Le champ magnétique à entrefer dans le moteur à aimant permanent est généré par l'aimant permanent, qui ne nécessite pas d'énergie électrique supplémentaire ni d'enroulements supplémentaires. Par conséquent, le plus grand avantage du moteur à aimant permanent par rapport au moteur à induction est un rendement élevé, une économie d'énergie, une petite taille et une structure simple, de sorte que le moteur à aimant permanent L'application de la magnéto, en particulier dans tous les types de petits et micro moteurs, est largement utilisé.
La figure ci-dessous est un modèle simple du principe de fonctionnement d'un moteur à courant continu à aimant permanent. Deux aimants permanents génèrent un champ magnétique au niveau de la bobine au centre, et la bobine reçoit un courant. La force électromagnétique (règle de gauche) sera générée sous l'action du champ magnétique, puis tournera. Le moteur La partie tournante s'appelle le rotor et la partie fixe s'appelle le stator. De toute évidence, l'aimant permanent de la figure ci-dessous appartient au stator et la bobine appartient au rotor.
Pour les machines électriques tournantes, lorsque l'aimant permanent est le stator, l'aimant en forme de tuile monté en surface de l'arc externe est fixé au boîtier; lorsque l'aimant permanent est le rotor, l'aimant en forme de tuile monté en surface de l'arc interne est fixé au noyau du rotor. , ou intégré dans le noyau du rotor sous une forme carrée, comme indiqué dans la figure ci-dessous.
Pour les moteurs linéaires, les aimants permanents sont principalement carrés et parallélogrammes, et les moteurs linéaires cylindriques utilisent également des aimants annulaires magnétisés axialement.
Aimants de moteur à aimants permanentsont les caractéristiques suivantes :
1. La forme ne sera pas trop compliquée (sauf pour certains micromoteurs, tels que les moteurs VCM), dont la plupart sont rectangulaires, en forme de tuile, en forme d'éventail et en forme de pain. Surtout sous l'hypothèse de réduire le coût de conception du moteur, beaucoup d'entre eux utiliseront des aimants carrés intégrés en acier ;
2. La magnétisation est une magnétisation relativement simple, essentiellement unipolaire, et un circuit magnétique multipolaire est formé après l'assemblage. Si l'anneau entier est fabriqué, comme l'anneau magnétique NdFeB de liaison ou l'anneau magnétique pressé à chaud, l'aimantation par rayonnement multipolaire est généralement utilisée ;
3. Le cœur des exigences techniques réside principalement dans la stabilité à haute température, la cohérence du flux magnétique et l'adaptabilité. Les aimants de rotor montés en surface nécessiteront une bonne affinité pour la colle. Les aimants de moteur linéaire auront des exigences relativement strictes pour le brouillard salin. Aimants éoliens Les exigences pour le brouillard salin seront plus strictes et l'aimant du moteur d'entraînement nécessitera une très bonne stabilité à haute température ;
4. Le produit d'énergie magnétique est appliqué dans des niveaux élevés, moyens et bas, mais la force coercitive est principalement au niveau moyen et haut de gamme. À l'heure actuelle, les nuances d'acier magnétique des moteurs d'entraînement des véhicules électriques sont principalement des produits à haute énergie magnétique et à force coercitive élevée, tels que 45UH, 48UH, 50UH, 42EH, 45EH, etc. Un processus de diffusion mature est essentiel ;
5. Les aimants de liaison segmentés ont été largement utilisés dans le domaine des moteurs à haute température. Le but est d'améliorer l'isolation segmentaire des aimants pour réduire la perte de courant de Foucault des aimants lorsque le moteur tourne, et certains aimants seront en surface. Un revêtement époxy est ajouté pour augmenter son isolation.
Principaux éléments de test pour les aimants de moteur :
1. Stabilité à haute température.Certains clients demanderont de mesurer la décroissance magnétique d'un circuit ouvert, et certains clients demanderont de mesurer la décroissance magnétique d'un circuit semi-ouvert. Lorsque le moteur est en marche, l'acier magnétique doit supporter le champ magnétique inverse alternatif en plus de la température élevée, de sorte que la décroissance magnétique du produit fini et la courbe de démagnétisation à haute température du matériau de base doivent être testées et surveillées ;
2. Cohérence du flux.L'acier magnétique est utilisé comme source de champ magnétique du rotor ou du stator du moteur. S'il y a une différence de consistance, cela provoquera des vibrations du moteur, réduira la puissance et affectera le fonctionnement de l'ensemble du moteur. Par conséquent, l'acier magnétique du moteur a généralement des exigences pour la cohérence du flux magnétique, et certains nécessitent 5% à l'intérieur, certains nécessitent à moins de 3% ou même 2%. Les facteurs qui affectent la cohérence du flux magnétique doivent être pris en compte, tels que la cohérence du magnétisme résiduel, la cohérence des tolérances et la cohérence des revêtements de chanfreinage.
3. Adaptabilité.La plupart des aimants montés en surface sont en forme de tuile. Pour l'angle et le radian inclus, la méthode de test bidimensionnelle conventionnelle comporte de grandes erreurs ou est difficile à tester. À ce stade, sa capacité d'adaptation doit être prise en compte. Certains aimants étroitement disposés nécessitent Pour contrôler l'écart accumulé, certains aimants montés en surface en queue d'aronde doivent tenir compte de l'étanchéité de l'assemblage. Il est préférable de réaliser un montage de profilage selon la méthode d'assemblage de l'utilisateur pour tester l'adéquation de l'aimant.
Le personnel des achats doit se concentrer sur les points suivants :
1. Marché des terres rares.Comme le coût d'un seul élément du moteur représente la plus grande partie, l'acier à aimant a toujours été la principale source de réduction des coûts du moteur, et comme la forme de l'aimant du moteur lui-même est relativement simple, le coût du matériau représente la plus grande proportion. Les acheteurs doivent faire attention aux métaux des terres rares à tout moment. Les conditions du marché, afin de comprendre l'évolution des prix des aimants de moteur ;
2. Indicateurs de performance.La forme de l'acier magnétique est relativement simple et le coût des matériaux représente une grande proportion, de sorte que l'indice de performance affectera directement la quantité de terres rares lourdes dans l'acier magnétique, affectant ainsi directement le coût de l'acier magnétique ;
3. Quantité.La plupart des aimants de moteur sont relativement grands, allant de 10 mm de long à plus de 100 mm de long. Le nombre de pièces produites à partir d'une ébauche ne sera pas important, donc lorsque la demande n'est pas importante, il y aura un grand gaspillage d'ébauches en stock, et la production de moules fixes nécessitera Le problème de la répartition des frais de moule entraîne une augmentation frais.