NdFeB Radiation Ring: En ny generasjon kjerneteknologi som leder transformasjonen av magnetkretsdesign
I produksjonsverkstedet for avanserte servomotorer justerer ingeniører forsiktig skjøtevinklene til magnetfliser, og forsøker å eliminere svake magnetfeltforvrengninger - et problem som har plaget industrien i flere tiår. I dag løses denne utfordringen i det stille av en sømløs ring.
Sintrede NdFeB radialt orienterte magnetiske ringer erstatter gradvis tradisjonelle skjøteløsninger for segmenterte magnetfliser. Denne integrerte magnetiske ringen overvinner ulempene med tradisjonell flisformet blokkskjøting, som magnetisk tap og vanskelig montering.
I motsetning til tradisjonelle skjøtede magnetiske ringer, som krever en myk magnetisk materialerammestruktur for å fikse magnetflisene, er strålingsmagnetiske ringer en type spesialorienterte ringformet permanentmagnet med en mer jevn magnetisk feltfordeling, som effektivt forbedrer den sinusformede graden av motorens luftgapmagnetiske felt.
01 Bakgrunn for teknologisk oppgradering
Tradisjonelle permanentmagnet børsteløse motorer bruker stort sett magnetflisskjøting for å danne en ringformet magnetisk krets, men denne designen har åpenbare mangler. Skjøteløsningen for magnetfliser krever en rammestruktur av myk magnetisk materiale for å fikse flisene, noe som fører til betydelig tap av magnetisk fluks og i stor grad påvirker motorens effektfaktor og effektivitet.
Enda viktigere er at skjøtede magnetiske ringer lider av høye krav til behandlingsnøyaktighet, vanskelig montering, dårlig jevnhet av magnetiske poloverganger og kraftig motorstøy. Med den raske utviklingen av kunstig intelligens og automatiseringsteknologier, fortsetter markedets etterspørsel etter miniatyriserte, lette og effektive motorer å utvide seg, noe som gjør tradisjonell magnetflisskjøteteknologi stadig mer utilstrekkelig for å møte gjeldende tekniske krav.
Denne teknologiske vanskelige situasjonen har ansporet forskningen og bruken av en ny generasjon permanentmagnetløsninger - NdFeB-strålingsmagnetiske ringer. Sammenlignet med tradisjonelle magnetfliser har strålingsringer dukket opp som den foretrukne nøkkelmaterialkomponenten for produksjon av små, høyytelses permanentmagnetmotorer og sensorer.
02 Kjerneteknologi-sammenligning: Strålingsring vs. segmenterte magnetfliser
Strålingsringer og tradisjonelle segmenterte magnetfliser varierer betydelig på tvers av flere dimensjoner. Når det gjelder strukturell integritet , er strålingsmagnetiske ringer integrert formet, mens segmenterte magnetfliser er satt sammen av flere uavhengige magnetiske blokker.
Når det gjelder jevnhet i magnetfelt , har strålingsmagnetiske ringer en kontinuerlig magnetfeltfordeling med en sinusformet bølgeform og små overgangssoner mellom magnetiske poler, mens segmenterte magnetfliser viser åpenbare magnetfeltforvrengninger og lokale svakhetsområder.
Monteringskompleksitet er også en viktig faktor. Monteringsprosessen for strålingsringer er forenklet, og eliminerer mer enn ti trinn som kutting av magnetfliser, posisjonering og liming. I motsetning til dette krever segmenterte magnetfliser komplekse monteringsprosesser og flere behandlingstrinn.
Fra perspektivet av strukturell styrke , er strålingsringer sintret som en helhet, og eliminerer fysiske tilkoblingssvakheter fra skjøting eller binding, og de viser utmerket slagmotstand og vibrasjonsmotstand. Til sammenligning har segmenterte magnetfliser fysiske tilkoblingssvakheter.
Når det gjelder kostnadseffektivitet , selv om strålingsringer har høyere opprinnelige produksjonskostnader, gir de betydelige fordeler i livssykluskostnader. Segmenterte magnetfliser på den annen side lider av langsiktige kostnadsulemper på grunn av komplekse prosesser og ytelsesbegrensninger.
I tillegg, når det gjelder motorytelse , forbedrer strålingsringene betydelig den sinusformede graden av motorens luftgapmagnetiske felt, og reduserer driftsstøy og vibrasjoner. Segmenterte magnetfliser forårsaker imidlertid ustabil motordrift og høyere støy på grunn av magnetfeltforvrengninger og mellomrom mellom fliser.
03 Teknisk klassifisering og produksjonsprosesser
NdFeB strålingsmagnetiske ringer kan kategoriseres i flere typer basert på produksjonsmetoder: bundne NdFeB strålingsmagnetiske ringer, varmeekstruderte NdFeB strålingsmagnetiske ringer og pulvermetallurgi sintrede NdFeB strålingsmagnetiske ringer.
Bindingsprosessen er relativt moden og rimelig, så bundne NdFeB-strålingsringer står for den største produksjonsandelen. Imidlertid har bundne magnetiske ringer lavere tetthet og ytelse, noe som begrenser deres utvikling i avanserte applikasjonsscenarier.
I motsetning til dette tilbyr høyytelses sintrede og varmpressede/varmedeformerte NdFeB-strålingsmagnetiske ringer høyere magnetisk ytelse, men står overfor større tekniske utfordringer. På grunn av betydelige forskjeller i krympeforhold og termiske ekspansjonskoeffisienter mellom retningene til den enkle magnetiseringsaksen og den harde magnetiseringsaksen til NdFeB-korn, er disse magnetringene utsatt for Fragmentering under klargjøring, magnetisering og montering, noe som resulterer i lave priser på ferdige produkter og generelt høyere priser.
04 Multidomeneapplikasjoner
NdFeB strålingsmagnetiske ringer har vist brede bruksmuligheter i flere avanserte felt. I industriautomatiseringsfeltet er strålingsringer spesielt egnet for høyhastighets, høypresisjonskontrollmotorer, som servomotorer og industriroboter.
Innenlandsutviklede multipol-magnetiske ringer med stråling har bestått pilottester og er vellykket brukt på nedstrømsbedrifters servomotorprosjekter, og bryter den langsiktige avhengigheten av importerte servomotorer i Kina. I følge tester viser motorer som bruker slike magnetiske ringer minst 10 % økning i effekt sammenlignet med tradisjonelle magnetfliserløsninger.
På sensorteknologifeltet spiller NdFeB magnetiske ringer også en viktig rolle. Forskere fra Hefei Institutes of Physical Science, Chinese Academy of Sciences, har utviklet en Faraday-rotasjonsspektroskopi-sensor basert på en NdFeB permanent magnet-ringgruppe for å oppdage gasser som nitrogenoksid og nitrogendioksid.
Denne sensoren bruker 14 identiske NdFeB permanentmagnetringer arrangert i en ikke-ekvidistant form for å generere et stabilt statisk magnetfelt, med en gjennomsnittlig magnetfeltstyrke som når 346 Gauss. Sammenlignet med tradisjonelle elektromagnetiske spoleløsninger reduserer dette strømforbruket betydelig.
Innen bilindustrien og avansert utstyrsfelt , med fremskritt innen utstyrsautomatisering, presisjon og permanentmagnetmotordesign og produksjonsteknologier, har høyytelses permanentmagnet servomotorer som bruker sintrede NdFeB flerpolede magnetiske strålingsringer brede bruksmuligheter i biler, CNC-maskiner, husholdningsapparater, roboter og andre felter, roboter.
05 Teknologiske utfordringer og fremtidige trender
NdFeB strålingsringteknologi står overfor flere utfordringer, den mest fremtredende er kompleks forberedelsesteknologi . NdFeB-materialer er utsatt for Fragmentering under klargjøring, magnetisering og montering, noe som resulterer i lave ferdige produktpriser og generelt høyere priser.
Størrelsesbegrensninger er også et betydelig problem. Varmpressede strålingsringer er for det meste tynnveggede magnetiske ringer, med diametre stort sett under 30 mm og veggtykkelser under 3 mm. Selv om sintrede strålingsringer kan produseres med ytre diametre som overstiger 200 mm, er de stort sett begrenset til magnetiske ringer med liten diameter med ytre diameter under 100 mm i markedet på grunn av kvalifiserte rate- og kostnadsbegrensninger.
Kina tar imidlertid etter på dette feltet. Et visst teams forskning på 'En permanent magnetringkomponent og dens fremstillingsmetode' har oppnådd nasjonal patentgodkjenning for oppfinnelsen.
Ettersom prosessen med sintrede NdFeB-strålingsmagnetiske ringer fortsetter å bli optimalisert og forbedret, spesielt med videreutvikling og optimalisering av magnetfeltdesign og -orienteringsmetoder for orientering, forventes denne teknologien å oppnå større gjennombrudd i de kommende årene.
SDM-strålingsringprodukter har blitt mye brukt i høyytelses permanentmagnetmotorer, presisjonssensorer og andre felt med høye krav til magnetfeltstabilitet.
