Các loại nam châm động cơ là gì?

Với sự phát triển của thị trường, vật liệu từ tính được sử dụng rộng rãi trong các thiết bị công nghiệp. Cho đến nay, động cơ được sử dụng rộng rãi nhất trong lĩnh vực công nghiệp. Nam châm vĩnh cửu là thành phần cốt lõi quan trọng của động cơ nam châm vĩnh cửu. So với động cơ truyền thống, động cơ sử dụng nam châm vĩnh cửu có ưu điểm là hiệu suất cao, mô men xoắn lớn và tốc độ không đổi khi chịu tải. So với động cơ đồng bộ, chúng có thể tiêu thụ ít dòng điện hơn.
1. Nam châm động cơ Ferrite
Nam châm vĩnh cửu Ferrite là nam châm rẻ nhất trong số các vật liệu từ tính. So với các vật liệu từ tính khác, nó có hiệu suất từ ​​tính tương đối thấp, nhưng nó có khả năng chống khử từ mạnh và khả năng chống ăn mòn tuyệt vời. Nó thường được sử dụng trong động cơ DC.
Nhiệt độ hoạt động
Nhiệt độ hoạt động tối đa của nam châm ferrite là khoảng 250 độ C trở lên và nhiệt độ Curie khoảng 450 độ C.
ăn mòn tốt
Nam châm Ferrite có khả năng chống ăn mòn tốt và thường không cần sơn hoặc mạ.
2. Nam châm động cơ NdFeB
Nam châm vĩnh cửu NdFeB là nam châm được sử dụng phổ biến nhất trong động cơ kéo cho xe hybrid và xe điện. Nam châm NdFeB năng lượng cao giữ cho động cơ nhỏ, nhẹ, gọn và hiệu quả nhất có thể.
Ảnh hưởng của nhiệt độ làm việc
So với các nam châm vĩnh cửu khác, nam châm NdFeB có khả năng chịu nhiệt độ kém. Vì nam châm neodymium có hệ số âm nên lực cưỡng bức và mật độ năng lượng từ (BHmax) của chúng giảm theo nhiệt độ. Nhiệt độ sử dụng tối đa của chúng dao động từ 60 độ đến 220 độ và nhiệt độ Curie của chúng dao động từ 310-370 độ. Tuy nhiên, chúng có thể được thêm vào dysprosium (Dy) hoặc terbium (Tb) để ngăn chặn sự suy giảm hiệu suất do thay đổi nhiệt độ. Nhưng điều này làm cho nam châm đắt hơn.
Động cơ kéo trong xe hybrid và xe điện, phương tiện đường sắt và thiết bị công nghiệp hoạt động ở nhiệt độ tương đối cao. Vì vậy, nam châm neodymium chịu nhiệt độ cao thường được sử dụng trong các ứng dụng này.
vấn đề ăn mòn
Nam châm neodymium có khả năng chống ăn mòn kém nếu không được bảo vệ bởi lớp phủ. Đồng thời, chúng còn bị ăn mòn từ trong ra ngoài nếu không tuân thủ đúng quy trình tiền xử lý. Thông thường, mạ niken-đồng-niken nhiều lớp được áp dụng. Nhưng đối với các ứng dụng động cơ, lớp phủ epoxy và kẽm được sử dụng nhiều hơn. Hơn nữa, một phương pháp xử lý bề mặt mới khác, everlube, cũng có thể được sử dụng trong môi trường có độ ẩm cao và chống phun muối.
3. Nam châm động cơ SmCo
Nam châm coban Samarium là nam châm vĩnh cửu đất hiếm, giòn và dễ bị nứt và sứt mẻ. Chúng có hai "loạt", nam châm SmCo5 và nam châm Sm2Co17.
ổn định nhiệt độ tốt
Ở nhiệt độ hoạt động thông thường, nam châm coban samarium hoạt động tốt hơn nam châm neodymium chịu nhiệt mạnh nhất hiện đang được sử dụng trong động cơ điện. Phạm vi nhiệt độ hoạt động tối đa là 250 đến 350 độ; phạm vi nhiệt độ Curie là 700 đến 800 độ.
Khả năng chống ăn mòn và chống oxy hóa mạnh mẽ
Nam châm coban Samarium có khả năng chống ăn mòn tuyệt vời (nam châm neodymium thì không). Hầu hết các ứng dụng không yêu cầu mạ hoặc phủ bề mặt, điều này cũng có lợi cho các ứng dụng y tế.
nguồn cung cấp đa dạng
Không giống như nam châm neodymium cần một lượng lớn dysprosium (Dy) hiếm để hoạt động ở nhiệt độ vừa phải, nam châm samarium coban sử dụng nhiều loại vật liệu hơn và vốn ổn định ở nhiệt độ cao hơn điểm Curie của nam châm NdFeB thiêu kết. Điều này làm cho giá nam châm SmCo ổn định hơn và ít bị ảnh hưởng bởi những thay đổi của thị trường.
4. Nam châm động cơ Alnico
Vật liệu nam châm vĩnh cửu Alnico là vật liệu nam châm vĩnh cửu được sử dụng rộng rãi sớm nhất, quy trình và công nghệ chuẩn bị của nó tương đối trưởng thành. Nhiệt độ Curie cao nhất trong số các vật liệu nam châm vĩnh cửu hiện nay; Đặc điểm của nó là ưu điểm của nam châm AlNiCo là độ dư cao (lên tới 1,35T) và hệ số nhiệt độ thấp. Khi hệ số nhiệt độ là -0,02 phần trăm/độ, nhiệt độ hoạt động tối đa có thể đạt tới khoảng 520 độ. Nhược điểm là lực cưỡng bức rất thấp (thường dưới 160kA/m) và đường cong khử từ không tuyến tính nên nam châm alnico dễ bị từ hóa và khử từ.
Khả năng chống ăn mòn và chống oxy hóa mạnh mẽ
Alnico có khả năng chống ăn mòn mạnh và bề mặt không cần mạ điện.
Hiện nay, có bốn loại nam châm thương mại chính: boron sắt neodymium (NdFeB), samarium coban (SmCo), coban nhôm niken (AlNiCo) và ferrite (Ferrite). Trong số đó, nam châm ferrite, đất hiếm samarium coban và neodymium có thể được sử dụng trong động cơ nam châm vĩnh cửu và các ứng dụng nam châm ô tô.
Khi thiết kế động cơ, việc lựa chọn nam châm có tác động đáng kể đến hiệu suất tổng thể của động cơ và chi phí của dự án. Vì vậy bạn cần biết cách chọn nam châm phù hợp cho động cơ của mình.