Radially Magnetized Vs. Тэнхлэгийн соронзлогдсон соронзон цагиргууд: ялгаа нь юу вэ?

Олон мотор, мэдрэгч, соронзон дамжуулах төхөөрөмжид бид гол бүрэлдэхүүн хэсэг болох нь ихэвчлэн тулгардаг соронзон цагираг  (эсвэл соронзон цагираг). Энэ нь энгийн дугуй цагираг шиг харагдах боловч өөр өөр соронзлолын чиглэлүүд нь огт өөр гүйцэтгэл, хэрэглээний хувилбаруудад хүргэдэг.

Соронзлолын хамгийн түгээмэл хоёр арга бол  радиаль соронзлол  ба  тэнхлэгийн соронзлол юм.

Тэдэнтэй анх тааралдсан олон хүмүүст асуулт гарч ирдэг: Яагаад ижил цагираг хэлбэрийн хувьд радиаль ба тэнхлэгийг ялгах ёстой вэ? Ялгаа нь юу вэ? Практик дээр хэрхэн сонгох вэ?

1. Эхлээд 'Соронзонжуулалтын чиглэл'-ийг ойлгоорой.

Соронзон цагираг нь нийлмэл NdFeB, наалдсан NdFeB, SmCo гэх мэт байнгын соронзон материалаар хийгдсэн. Материал нь өөрөө мэдэгдэхүйц соронзлолтой байх албагүй; энэ нь дотоод соронзон домайнуудаа тодорхой чиглэлд тохируулахын тулд 'соронзонжуулах' процессыг туулах шаардлагатай бөгөөд ингэснээр тогтвортой гадаад соронзон оронтой болно.

'Соронзонжилтын чиглэл' гэдэг нь цагираг дотор соронзон домэйн жигд байрласан чиглэлийг хэлнэ.

Цагираг хэлбэртэй соронзны хувьд хоёр үндсэн чиглэл байдаг.

• Радиусын дагуу →  радиаль соронзлол;

•  Тэнхлэгийн дагуу →  тэнхлэгийн соронзлол.

Энэ ялгаа нь энгийн мэт боловч соронзон орны шугам хэрхэн урсах, орон хэрхэн тархах, хаана хамгийн сайн хэрэглэхийг шууд тодорхойлдог.

2. Радиаль соронзлогдсон цагиргууд

2.1 Радиал соронзлол гэж юу вэ?

Радиаль соронзлол гэдэг нь соронзлолын чиглэл нь цагирагийн радиусын дагуу байна гэсэн үг юм.

Нийтлэг хэлбэрүүд:

• Гаднах диаметр нь N туйл, дотоод нүхний гадаргуу нь S туйл;

• Эсвэл эсрэгээр: гаднах гадаргуу S, дотоод цооног N.

Өөрөөр хэлбэл, соронзон орны шугамууд нь голчлон гаднах гадаргуугаас, гадаад орон зайгаар дамжиж, дотоод цооног руу буцаж ирдэг; эсвэл дотоод цооногоос босоо ам/агаарын завсараар дамжин гаднах гадаргуу руу буцна.

2.2 Соронзон орны шинж чанар

Радиаль соронзлогдсон цагирагийн соронзон туйлууд нь төгсгөлийн гадаргуу дээр биш харин дотоод болон гадна цилиндр гадаргуу дээр байрладаг.

Ердийн шинж чанарууд:

• Соронзон орон нь тойрог хэлбэрээр тархдаг;

• Дотор болон гадна диаметрийн хоорондох агаарын цоорхойд хүчтэй радиаль соронзон орон үүсгэдэг;

• Босоо ам, ротор, статор зэрэг цилиндр бүтэцтэй холбоход тохиромжтой.

Хэрэв энэ нь нэг туйлтай радиаль соронзлолтой бол бүхэл бүтэн гаднах гадаргуу нь нэг туйлшралтай, дотоод цооног нь эсрэгээрээ байна. Хэрэв энэ нь олон туйлтай радиаль соронзлол бол гаднах гадаргуу нь тойргийн дагуу N ба S туйлуудыг ээлжлэн сольж, өндөр нарийвчлалтай байрлалыг илрүүлэхэд ашигладаг.

2.3 Үндсэн хэрэглээ

Цацрагаар соронзлогдсон цагиргууд нь ихэвчлэн:

• Байнгын соронзон хөдөлгүүрийн ротор эсвэл статор;

• Соронзон холбогч;

• Соронзон холхивч;

• Кодлогчийн соронзон цагираг;

• Зарим танхим мэдрэгч ба өнцөг мэдрэгч;

• Соронзон шүүрч авах.

Жишээлбэл, сойзгүй моторуудад роторын соронзон цагираг нь ихэвчлэн радиаль соронзлогддог тул статорын ороомог хүчдэлтэй байх үед тэдгээр нь радиаль оронтой харилцан үйлчилж, шүргэгч хүчийг бий болгож, эргэлтийг хөдөлгөдөг.

2.4 Давуу тал ба хязгаарлалт

Давуу тал:

• Талбайн чиглэл нь эргэлтийн хөдөлгөөнтэй сайн тохирдог;

• Цилиндр хэлбэрийн агаарын цоорхойтой байгууламжид тохиромжтой;

• Олон туйлтай радиаль соронзлол нь өндөр нарийвчлалтай өнцгийг илрүүлэх боломжийг олгодог.

Хязгаарлалтууд:

• Өндөр хүчин чадалтай радиаль чиглэлтэй синтерсэн цагиргууд нь үйлдвэрлэхэд илүү төвөгтэй бөгөөд өртөг өндөртэй байдаг;

• Соронзонжуулалтын бэхэлгээ, процессыг шаарддаг;

• Хэрэв изотроп материалыг ашигладаг бол соронзон гүйцэтгэл нь анизотропоос бага байж болно.

3. Тэнхлэгийн дагуу соронзлогдсон цагиргууд

3.1 Тэнхлэгийн соронзлол гэж юу вэ?

Тэнхлэгийн соронзлол гэдэг нь соронзлолын чиглэл нь цагирагийн тэнхлэгийн дагуу байна гэсэн үг юм.

Ихэвчлэн:

• Дээд талын нүүр нь N туйл, доод төгсгөл нь S туйл;

• Эсвэл дээд S, доод N.

Соронзон орны шугамууд нь голчлон нэг төгсгөлийн нүүрнээс гаднах орон зайгаар дамжин нөгөө төгсгөл рүү буцаж ирдэг.

3.2 Соронзон орны шинж чанар

Тэнхлэгийн дагуу соронзлогдсон цагирагны соронзон туйлууд нь хоёр төгсгөлийн нүүрэн дээр байрладаг.

Ердийн шинж чанарууд:

• Талбай нь тэнхлэгийн чиглэлийн дагуу тархдаг;

• Төгсгөлийн нүүрний ойролцоо хүчтэй тэнхлэгийн соронзон орон үүсгэдэг;

• Төгсгөлийн нүүрний таталцал, хавтгай агаарын цоорхой эсвэл тэнхлэгийн агаарын завсарын байгууламжид тохиромжтой.

Хэрэв тэнхлэгийн дагуу соронзлогдсон хоёр цагиргийг бие биентэйгээ адил туйлтай байрлуулсан бол тэдгээр нь түлхэц болно; эсрэг туйлуудтай тул тэд татдаг.

3.3 Үндсэн хэрэглээ

Тэнхлэгийн дагуу соронзлогдсон цагиргууд нь ихэвчлэн байдаг:

• Чанга яригчийн соронзон хэлхээ;

• Соронзон тэнхлэг ба бэхэлгээ;

• тэнхлэгийн урсгалын хөдөлгүүр;

• Холл солих гох соронз;

• Соронзон ойрын унтраалга;

• Соронзон хутгагч, соронзон насос гэх мэт.

Жишээлбэл, олон дугуй чанга яригч соронз нь тэнхлэгийн дагуу соронзлогдсон цагираг соронз; дууны ороомог нь тэнхлэгийн талбарт хөдөлж, дуу чимээ гаргахын тулд диафрагмыг жолооддог.

3.4 Давуу тал ба хязгаарлалт

Давуу тал:

• Үйлдвэрлэлийн процесс нь харьцангуй энгийн, ихэвчлэн бага өртөгтэй байдаг;

• Төгсгөлийн нүүрний таталцал ба тэнхлэгийн агаарын зайны байгууламжид тохиромжтой;

• Тулгуурын чиглэлийг тодорхойлох, угсрахад хялбар байдаг.

Хязгаарлалтууд:

• Радиаль талбайг шаарддаг цилиндр хэлбэрийн агаарын цоорхойд талбайн ашиглалт муу;

• Талбай нь том тэнхлэгийн зайд хурдан мууддаг;

• Олон туйлтай тэнхлэгийн соронзлол байдаг боловч олон туйлтай радиальаас бага тохиолддог.

4. Радиал ба тэнхлэгийн соронзлолын үндсэн ялгаа

Илүү ойлгомжтой харьцуулахын тулд энд хураангуй хүснэгт байна:

Энгийн арга хэмжээ:

• Радиаль соронзлол нь тойргийн тухай; тэнхлэгийн соронзлол нь төгсгөлийн гадаргуугийн тухай юм.

• Хэрэв таны агаарын цоорхой цилиндр хэлбэртэй байвал (жишээлбэл, ротор ба статорын хооронд) ихэвчлэн радиаль байхыг илүүд үздэг.

• Хэрэв таны агаарын цоорхой хавтгай эсвэл төгсгөлд суурилсан бол (жишээлбэл, таталцал, түлхэх-татах, тэнхлэгийн урсгалын мотор) ихэвчлэн тэнхлэгийг илүүд үздэг.

5. Практик сонголтын нэмэлт хүчин зүйлүүд

Соронзон чиглэлээс гадна дараахь зүйлийг анхаарч үзээрэй.

5.1 Соронзон хэлхээний загвар

Соронзон цагиргийг тусад нь ашигладаггүй; энэ нь буулга, босоо ам, орон сууц, агаарын цоорхой гэх мэтээр ажиллаж, бүрэн соронзон хэлхээ үүсгэдэг. Соронзонжуулалтын чиглэл нь нийт хэлхээнд тохирсон байх ёстой; тэгэхгүй бол талбайн ашиглалт бага байх болно.

Жишээлбэл, тэнхлэгийн агаарын цоорхойд ашигладаг радиаль соронзлогдсон цагираг нь талбайн ихэнх хэсгийг үр дүнтэй ажлын бүсээс гадуур үрэх болно.

5.2 Үйлдвэрлэлийн үйл явц ба өртөг

Өндөр хүчин чадалтай радиаль чиглэлтэй синтерлэсэн NdFeB цагирагууд, ялангуяа олон туйлтай цагирагууд нь тэнхлэгт соронзлогдсон цагиргуудаас илүү төвөгтэй бөгөөд өртөг өндөртэй байдаг. Хэрэв өртөг нь мэдрэмтгий бол шаардлагатай соронзлолтын чиглэлд хүрэхийн зэрэгцээ холбогдсон цагираг эсвэл изотроп материалыг авч үзэх боломжтой.

5.3 Соронзонжуулалтын арга

Радиал соронзлол нь ихэвчлэн радиусын дагуу соронзон орныг чиглүүлэх тусгай зориулалтын бэхэлгээг шаарддаг. Тэнхлэгийн соронзлол нь харьцангуй хялбар бөгөөд олон стандарт соронзлогчоор хийж болно.

5.4 Ашиглалтын температур ба тогтвортой байдал

Өөр өөр материалууд нь өөр өөр температурын хүлцэлтэй байдаг (жишээлбэл, NdFeB, SmCo, феррит). Энэ нь соронзлолтын чиглэлээс хамааралгүй боловч ерөнхий төсөлд авч үзэх ёстой.

6. Түгээмэл буруу ойлголт

Төөрөгдөл 1: Радиаль соронзлол гэдэг нь үргэлж гадаад N, дотоод S гэсэн утгатай.
Заавал биш. Энэ нь хэлхээний загвараас хамааран гадна N/дотоо S эсвэл гадна S/дотоод N байж болно. Олон туйлтай радиаль соронзлол нь нэг туйлт биш харин тойргийн эргэн тойронд ээлжлэн солигддог.

Төөрөгдөл 2: Тэнхлэгээр соронзлогдсон цагиргийг эргэлтийн хөдөлгөөнд ашиглах боломжгүй.
Тэд чадна, гэхдээ тэнхлэгийн урсгалын бүтцийн хувьд. Тэнхлэгийн урсгалтай хөдөлгүүрт цагирагийн төгсгөлийн нүүр нь статор руу чиглэсэн, агаарын завсар нь тэнхлэгийн дагуу байрладаг тул тэнхлэгийн соронзлол нь зөв сонголт юм.

Төөрөгдөл 3: Радиал нь тэнхлэгээс үргэлж дээр байдаг.
Үнэмлэхүй 'илүү сайн' гэж байдаггүй - зөвхөн зорилгодоо тохирсон фитнесс. Хамгийн сайн цагираг ч гэсэн агаарын зайны буруу чиглэлд ашиглавал муу ажиллах болно.

7. Дүгнэлт

Радиаль болон тэнхлэгийн соронзлогдсон цагирагуудын гол ялгаа нь соронзон орны янз бүрийн хуваарилалт, тохиромжтой агаарын цоорхой бүтэц, ердийн хэрэглээнд хүргэдэг соронзлолын чиглэлд оршдог.

Хоёр энгийн дүрмийг санаарай:

• Цилиндр хэлбэрийн агаарын цоорхой → радиаль сонгох;

• Төгсгөлийн агаарын завсар → тэнхлэгийг сонгоно.

Бодит төслүүдэд бөгжийг тусад нь бүү хараарай - соронзон хэлхээ, угсралтын орон зай, үйл явцын нөхцөл, зардлыг бүхэлд нь авч үзье. Эдгээр хоёр соронзлолын аргыг ойлгосноор сонголтын олон асуудал илүү тодорхой болно.