截至目前,GB/T 13560-2017 是 《燒結(jié)釹鐵硼永磁材料》 的最新版本,替代了之前的 GB/T 13560-2015。該標(biāo)準(zhǔn)由中國國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)(SAC)發(fā)布,適用于燒結(jié)釹鐵硼永磁材料的生產(chǎn)、檢驗(yàn)和貿(mào)易。
參數(shù) | 單位 | 測(cè)試方法 |
---|---|---|
剩磁 (Br) | T (特斯拉) 或 kGs | 磁滯回線測(cè)試 |
矯頑力 (Hcb) | kA/m 或 kOe | 磁滯回線測(cè)試 |
內(nèi)稟矯頑力 (Hcj) | kA/m 或 kOe | 磁滯回線測(cè)試 |
最大磁能積 (BH)??? | kJ/m3 或 MGOe | 計(jì)算得出 |
溫度系數(shù) (αBr, αHcj) | %/℃ | 高溫測(cè)試 |
密度 | g/cm3 | 阿基米德法 |
抗彎強(qiáng)度 | MPa | 三點(diǎn)彎曲試驗(yàn) |
如需具體牌號(hào)的性能參數(shù)表或檢測(cè)方法細(xì)節(jié),建議查閱標(biāo)準(zhǔn)原文或咨詢綿陽磁荷聚能或磁性材料供應(yīng)商。
希望這些信息對(duì)您有幫助!如果有更具體的問題(如某個(gè)牌號(hào)的參數(shù)),歡迎進(jìn)一步提咨詢。
]]>通過材料優(yōu)化、設(shè)計(jì)改進(jìn)、工藝提升、運(yùn)行控制、先進(jìn)技術(shù)和冷卻系統(tǒng)優(yōu)化,可以有效降低永磁電機(jī)的渦流損耗,提升效率和性能。
]]>空心杯電機(jī)的工作原理與普通直流電機(jī)類似,基于洛倫茲力:
由于轉(zhuǎn)子沒有鐵芯,減少了磁滯損耗和渦流損耗,提高了效率。
特性 | 空心杯電機(jī) | 普通直流電機(jī) |
---|---|---|
轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu) | 無鐵芯,空心杯狀線圈 | 鐵芯+線圈 |
效率 | 高 | 較低 |
響應(yīng)速度 | 快 | 較慢 |
慣量 | 低 | 較高 |
體積和重量 | 小、輕 | 較大、較重 |
成本 | 較高 | 較低 |
空心杯電機(jī)是一種高性能直流電機(jī),憑借其高效率、高響應(yīng)速度和低慣量等優(yōu)點(diǎn),在精密控制和高動(dòng)態(tài)性能要求的領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。盡管成本較高,但其獨(dú)特的性能使其在消費(fèi)電子、醫(yī)療設(shè)備、工業(yè)自動(dòng)化等領(lǐng)域具有不可替代的優(yōu)勢(shì)。
]]>釹鐵硼磁鐵的牌號(hào)通常由字母和數(shù)字組成,表示其最大磁能積(BHmax)和內(nèi)稟矯頑力(Hcj)。以下是一些常見的牌號(hào):
永磁電機(jī)選擇釹鐵硼磁鐵時(shí),需根據(jù)工作溫度、抗退磁能力、磁能積和成本等因素綜合考慮。常見的牌號(hào)包括N系列、H系列、SH系列、UH系列和EH系列。對(duì)于高溫或高穩(wěn)定性要求的場(chǎng)景,建議選擇高矯頑力牌號(hào)(如SH、UH、EH系列)。
]]>釹鐵硼磁鐵的加工公差取決于具體應(yīng)用需求和加工工藝,以下是一些常見的公差范圍:
釹鐵硼磁鐵的加工公差取決于材料特性、加工工藝和設(shè)備精度。通過優(yōu)化設(shè)計(jì)、選擇合適工藝和嚴(yán)格檢測(cè),可以有效控制公差,滿足不同應(yīng)用的需求。如果需要更高精度,需與供應(yīng)商溝通,確保工藝和設(shè)備能夠滿足要求。
]]>在一些特定環(huán)境中,我們需要屏蔽磁鐵產(chǎn)生的磁場(chǎng),甚至在一些嚴(yán)格的實(shí)驗(yàn)室,我們需要精密的儀器設(shè)備在沒有外界磁場(chǎng)干擾的條件下工作,這種情況下,我們就需要做磁屏蔽。那么如何屏蔽磁場(chǎng)呢?
最簡(jiǎn)單的辦法就是用普通的鐵板屏蔽磁場(chǎng),我們的磁鋼航空運(yùn)輸包裝就是一種簡(jiǎn)單的磁屏蔽。鐵板也是一種具有較高磁導(dǎo)率的材料,再包裝箱四周放置全包圍的鐵板,可以比較好的磁屏蔽效果,確保包裹可以通過民航局的磁檢檢測(cè),從而快遞可以獲得空運(yùn)的許可。
磁屏蔽需要高導(dǎo)磁率材料,滿足這種要求的材料是鐵鎳合金,這種材料具有很高的磁導(dǎo)率。當(dāng)需要屏蔽的磁場(chǎng)很強(qiáng)時(shí),僅用單層屏蔽材料,不是達(dá)不到屏蔽要求,就是會(huì)發(fā)生飽和。這時(shí),一種方法是增加材料的厚度。但更有效的方法是使用組合屏蔽,將一個(gè)屏蔽體放在另一個(gè)屏蔽體內(nèi),它們之間留有氣隙。氣隙內(nèi)可以填充任何非導(dǎo)磁率材料做支撐,如鋁。組合屏蔽的屏蔽效能比單個(gè)屏蔽體高得多,因此組合屏蔽能夠?qū)⒋艌?chǎng)衰減到很低的程度。
綿陽磁荷聚能電子有限公司的技術(shù)工程師有比較豐富的磁路設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn),可以根據(jù)客戶的條件仿真計(jì)算需要多厚多大的磁屏蔽材料,并且我們公司對(duì)坡莫合金、鐵鎳合金的熱處理經(jīng)驗(yàn)比較豐富,可以使屏蔽材料的磁導(dǎo)率達(dá)到一個(gè)非常理想的狀態(tài),從而確保磁屏蔽組件的效果滿足設(shè)計(jì)需求。
我們知道,釹鐵硼和釤鈷永磁材料是目前使用最多的兩類稀土永磁材料,他們是當(dāng)今世界上最強(qiáng)力的磁鐵,釹鐵硼永磁更是成為了磁王,而釤鈷永磁則在高溫環(huán)境中無可替代。但是他們還是有一個(gè)共同的弱點(diǎn),就是高溫工作時(shí)會(huì)降低磁性,高于一定溫度時(shí)還會(huì)產(chǎn)生不可逆磁損,因此在選擇永磁材料的時(shí)候一定要注意磁鐵實(shí)際的工作溫度,盡可能避免不可逆磁損的產(chǎn)生,使得磁鋼工作磁性能降低過多,引起電機(jī)或設(shè)備異常。
為了使一些電機(jī)的參數(shù)更加穩(wěn)定,一切電機(jī)廠家會(huì)對(duì)磁鋼進(jìn)行穩(wěn)磁處理,有的需要磁鋼供應(yīng)商做穩(wěn)磁處理。那么,什么是永磁材料穩(wěn)磁處理呢?正如上述所說,釹鐵硼和釤鈷永磁在高溫工作后,可能會(huì)產(chǎn)生一些不可逆磁損,那么穩(wěn)磁就是提前消除磁鋼在某一個(gè)溫度下產(chǎn)生的不可逆磁損,從而使磁鋼的磁性能不再受該溫度的退磁產(chǎn)生。比如,一個(gè)電機(jī)廠家需要N38SH的磁鋼,裝機(jī)前需要對(duì)磁鋼進(jìn)行開路120度的穩(wěn)磁處理,假如磁鋼的常溫初始磁通是10.00-10.20的范圍,經(jīng)過開路120度1小時(shí)的穩(wěn)磁處理后,恢復(fù)常溫再次測(cè)磁通值為9.70-9.90的范圍,這樣磁鋼再經(jīng)歷120度以下的溫度后,磁鋼的磁通就不會(huì)再降低了。
那么,小伙伴們會(huì)問,這樣穩(wěn)磁處理有什么作用?其實(shí)一點(diǎn)就通,假如電機(jī)裝配后,電機(jī)功率能達(dá)到1kw,長時(shí)間極限工做后由于內(nèi)部高溫,達(dá)到了120度甚至以上,磁鋼必然會(huì)退磁,即便恢復(fù)常溫后,由于產(chǎn)生了不可逆磁損,電機(jī)的一些控制參數(shù)可能就不那么合適了,整體功率就會(huì)衰減。穩(wěn)磁就是為了消除這部分不穩(wěn)定的磁通值。
當(dāng)然,穩(wěn)磁處理也需要一些注意事項(xiàng)。比如,一般穩(wěn)磁的溫度要結(jié)合磁鋼的具體牌號(hào),以及考慮到磁鋼自身的長徑比或者pc值,建議穩(wěn)磁的磁損控制在5%以內(nèi),因?yàn)橥舜怕食^了5%,說明溫度接近了磁鋼退磁曲線的拐點(diǎn)溫度,可能再升高5度10度,退磁率會(huì)差異較大,離散性會(huì)增大很多。例如,你不能將N45SH的磁鋼,通過溫度退磁到38SH的磁通值,這需要根據(jù)經(jīng)驗(yàn)和數(shù)據(jù)去分析,找到最為合適的性能的磁鋼。
我們目前做了大量的實(shí)驗(yàn),從開路到半開路,從M檔,H檔,SH檔,SHT,UH, UHT, EH等,不同長徑比不同溫度下的退磁率,比較大量的數(shù)據(jù)支撐,可以幫助磁鋼客戶評(píng)估選擇合適的牌號(hào),避免磁鋼退磁風(fēng)險(xiǎn),也避免技術(shù)冗余。
]]>首先,我們需要了解下最高工作溫度的概念。在最新的國家標(biāo)準(zhǔn)《燒結(jié)釹鐵硼永磁材料》GB/T 13560-2017 文件中定義的最高使用溫度:熱退磁狀態(tài)L/D=0.7的永磁圓柱樣品(直徑為D,高度為L),飽和磁化后,在開路狀態(tài)下從室溫加熱到某一恒定溫度保溫2h,然后冷卻到室溫,其開路磁通不可逆磁通損≤5%的最高保溫溫度。
在定義中,長徑比L/D是一個(gè)很關(guān)鍵的因素,我們通過實(shí)驗(yàn)已經(jīng)證實(shí),L/D值越小,其最高工作溫度就越小,L/D值越大,其最高工作溫度就越大。比如說,直徑10×10的N35圓柱,L/D=1.0,其開路80度保溫2小時(shí)后開路磁通損失肯定小于5%,而直徑10×3的N35圓柱,L/D=0.3,其開路80度保溫2小時(shí)后開路磁通損失可能大于20%。
但是實(shí)際情況中,我們有很多成品磁鐵(磁鋼)實(shí)際上并不是圓柱形的,不管是做磁路組件的還是做永磁電機(jī)的朋友,你們訂購的永磁產(chǎn)品可能是方塊、瓦型、環(huán)形,甚至是其他異形的,還有不同的取向,這哪里來的L/D呢?所以,這里就要涉及另一個(gè)關(guān)鍵點(diǎn):Pc值。Pc越大磁體工作點(diǎn)越高,越不容易被退磁。一般情況下對(duì)于一個(gè)孤立磁體取向長度相對(duì)越大Pc越大。因此Pc是永磁磁路設(shè)計(jì)中的一個(gè)重要的物理量。我們可以利用等效磁荷球原理估算特定形狀孤立磁體的單位磁導(dǎo)(Pc)。我們可以利用相應(yīng)的公式計(jì)算出方塊,瓦型,環(huán)形的Pc值,對(duì)比圓柱的Pc值,等量帶換出相應(yīng)的長徑比L/D值。比如一個(gè)30x25x12的方塊磁鋼,其Pc值約為1.065,與D10×4的圓柱磁鋼的Pc值1.073接近,因此,可以將這個(gè)方塊看成L/D=0.4的圓柱,有助于判斷其能否勝任對(duì)應(yīng)工作溫度。
在了解長徑比L/D和孤立磁體的單位磁導(dǎo)(Pc)的基本概念之后,我們現(xiàn)在來具體介紹磁鐵的耐溫實(shí)驗(yàn)怎么做。
下圖是一組客戶來樣的檢驗(yàn)記錄,客戶部知道其產(chǎn)品是什么性能的。我們?yōu)橛脩魴z測(cè)這些數(shù)據(jù),進(jìn)行分析。
首先,我們量得樣品的尺寸是19*19*2.5,對(duì)應(yīng)的Pc值=0.26,對(duì)應(yīng)的L/D換算為0.12。
其次,通過表磁計(jì)算公式,逆向換算,在這個(gè)尺寸下(19*19*2.5)中心表磁為1300左右的剩磁大約是12kGs,對(duì)應(yīng)的牌號(hào)就是35.
接著,參考我們往期的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)積累,L/D=0.11左右的磁鋼,100℃開路退磁5-10%,110℃開路退磁11-16%,對(duì)應(yīng)的差不多就是SH牌號(hào)。
通過以上老化實(shí)驗(yàn),我們可以大概知道產(chǎn)品的性能是什么牌號(hào)。有助于我們開發(fā)產(chǎn)品,找到合適的材料。反過來講,我們可以通過老化實(shí)驗(yàn),來驗(yàn)證產(chǎn)品是否符合自己的需求,或者自己的產(chǎn)品性能是否過于耐溫過剩,有降本空間。
后續(xù)我們會(huì)再繼續(xù)討論如何使用公式計(jì)算L/D和Pc值,把能解決問題的方法分享給大家。
]]>飛輪儲(chǔ)能磁懸浮是一種利用磁力來支撐和旋轉(zhuǎn)飛輪的技術(shù),它可以減少機(jī)械摩擦,提高系統(tǒng)的效率和壽命。在這種系統(tǒng)中,飛輪通常被設(shè)計(jì)為高速旋轉(zhuǎn),以儲(chǔ)存和釋放能量。磁懸浮技術(shù)使得飛輪能夠在幾乎沒有摩擦的環(huán)境中旋轉(zhuǎn),從而減少能量損失并提高儲(chǔ)能效率。
設(shè)計(jì)磁懸浮組件的步驟通常包括:
磁懸浮組件的設(shè)計(jì)是一個(gè)復(fù)雜的過程,需要跨學(xué)科的知識(shí),包括電磁學(xué)、控制理論、機(jī)械工程和材料科學(xué)。隨著技術(shù)的發(fā)展,磁懸浮飛輪儲(chǔ)能系統(tǒng)在電網(wǎng)調(diào)峰、不間斷電源(UPS)、電動(dòng)汽車和軌道交通等領(lǐng)域的應(yīng)用越來越廣泛,它們能夠提供高效率、長壽命和低維護(hù)成本的解決方案。
永磁懸?。≒ermanent Magnet Suspension, PM)系統(tǒng)中常用的磁鐵是釹鐵硼永磁體,這些永磁體能夠產(chǎn)生穩(wěn)定的磁場(chǎng),用于支撐和懸浮轉(zhuǎn)子或飛輪。
磁力線是用來形象化描述磁場(chǎng)分布和方向的抽象概念,它們實(shí)際上是看不見的。磁力線是由磁場(chǎng)產(chǎn)生的假想線,用于幫助我們理解和可視化磁場(chǎng)的性質(zhì)。在物理學(xué)中,磁力線從磁鐵的北極出發(fā),進(jìn)入南極,形成閉合的環(huán)路。磁力線的密度表示磁場(chǎng)的強(qiáng)度,磁力線的方向表示磁場(chǎng)的方向。
盡管磁力線本身是看不見的,但我們可以通過一些實(shí)驗(yàn)和現(xiàn)象來間接觀察磁場(chǎng)的存在和分布。例如:
總之,磁力線是一種理論工具,用于幫助我們理解和描述磁場(chǎng)的特性,但它們本身并不是物理上可見的實(shí)體。