स्थायी चुंबक मोटर्स का "कोर" - स्थायी चुंबक

स्थायी चुंबक मोटर्स का विकास स्थायी चुंबक सामग्री के विकास से निकटता से संबंधित है। चीन दुनिया का पहला देश है जिसने स्थायी चुंबक सामग्री के चुंबकीय गुणों की खोज की और उन्हें व्यवहार में लागू किया। 2,000 से अधिक साल पहले, चीन ने कम्पास बनाने के लिए स्थायी चुंबक सामग्री के चुंबकीय गुणों का उपयोग किया था, जिसने नेविगेशन, सैन्य और अन्य क्षेत्रों में बड़ी भूमिका निभाई और प्राचीन चीन के चार महान आविष्कारों में से एक बन गया।

दुनिया में पहली मोटर, जो 1920 के दशक में दिखाई दी, एक स्थायी चुंबक मोटर थी जो उत्तेजना चुंबकीय क्षेत्र उत्पन्न करने के लिए स्थायी चुंबक का उपयोग करती थी। हालाँकि, उस समय उपयोग की जाने वाली स्थायी चुंबक सामग्री प्राकृतिक मैग्नेटाइट (Fe3O4) थी, जिसका चुंबकीय ऊर्जा घनत्व बहुत कम था। इससे बनी मोटर आकार में बड़ी थी और जल्द ही इसकी जगह विद्युत उत्तेजना मोटर ने ले ली।

विभिन्न मोटरों के तेजी से विकास और वर्तमान मैग्नेटाइज़र के आविष्कार के साथ, लोगों ने स्थायी चुंबकीय सामग्रियों के तंत्र, संरचना और विनिर्माण प्रौद्योगिकी पर गहन शोध किया है, और क्रमिक रूप से कार्बन स्टील, टंगस्टन जैसी विभिन्न स्थायी चुंबकीय सामग्रियों की खोज की है। स्टील (अधिकतम चुंबकीय ऊर्जा उत्पाद लगभग 2.7 kJ/m3), और कोबाल्ट स्टील (अधिकतम चुंबकीय ऊर्जा उत्पाद लगभग 7.2 kJ/m3)।

विशेष रूप से, 1930 के दशक में एल्यूमीनियम निकल कोबाल्ट स्थायी चुंबक (अधिकतम चुंबकीय ऊर्जा उत्पाद 85 kJ/m3 तक पहुंच सकता है) और 1950 के दशक में फेराइट स्थायी चुंबक (अधिकतम चुंबकीय ऊर्जा उत्पाद 40 kJ/m3 तक पहुंच सकता है) की उपस्थिति ने चुंबकीय गुणों में काफी सुधार किया है , और विभिन्न सूक्ष्म और लघु मोटरों ने स्थायी चुंबक उत्तेजना का उपयोग करना शुरू कर दिया है। स्थायी चुंबक मोटरों की शक्ति कुछ मिलीवाट से लेकर दसियों किलोवाट तक होती है। इनका व्यापक रूप से सैन्य, औद्योगिक और कृषि उत्पादन और दैनिक जीवन में उपयोग किया जाता है, और उनके उत्पादन में नाटकीय रूप से वृद्धि हुई है।

तदनुसार, इस अवधि के दौरान, स्थायी चुंबक मोटर्स के डिजाइन सिद्धांत, गणना विधियों, चुंबकीयकरण और विनिर्माण प्रौद्योगिकी में सफलताएं हासिल की गई हैं, जिससे स्थायी चुंबक कार्य आरेख आरेख विधि द्वारा प्रस्तुत विश्लेषण और अनुसंधान विधियों का एक सेट तैयार किया गया है। हालाँकि, AlNiCo स्थायी चुम्बकों का बलपूर्वक बल कम (36-160 kA/m) है, और फेराइट स्थायी चुम्बकों का अवशेष चुंबकीय घनत्व अधिक (0.2-0.44 T) नहीं है, जो मोटरों में उनके अनुप्रयोग सीमा को सीमित करता है।

ऐसा 1960 और 1980 के दशक तक नहीं हुआ था कि दुर्लभ पृथ्वी कोबाल्ट स्थायी चुंबक और नियोडिमियम आयरन बोरान स्थायी चुंबक (सामूहिक रूप से दुर्लभ पृथ्वी स्थायी चुंबक के रूप में संदर्भित) एक के बाद एक सामने आए। उच्च अवशेष चुंबकीय घनत्व, उच्च अवशोषक बल, उच्च चुंबकीय ऊर्जा उत्पाद और रैखिक विचुंबकीकरण वक्र के उनके उत्कृष्ट चुंबकीय गुण विशेष रूप से मोटर निर्माण के लिए उपयुक्त हैं, इस प्रकार स्थायी चुंबक मोटर्स के विकास को एक नए ऐतिहासिक काल में ले जाते हैं।

1.स्थायी चुंबकीय सामग्री

आमतौर पर मोटरों में उपयोग की जाने वाली स्थायी चुंबक सामग्री में सिंटेड मैग्नेट और बॉन्डेड मैग्नेट शामिल हैं, मुख्य प्रकार एल्यूमीनियम निकल कोबाल्ट, फेराइट, समैरियम कोबाल्ट, नियोडिमियम आयरन बोरान आदि हैं।

अलनिको: अलनिको स्थायी चुंबक सामग्री सबसे पहले व्यापक रूप से उपयोग की जाने वाली स्थायी चुंबक सामग्री में से एक है, और इसकी तैयारी प्रक्रिया और तकनीक अपेक्षाकृत परिपक्व है।

स्थायी फेराइट: 1950 के दशक में, फेराइट का विकास शुरू हुआ, विशेष रूप से 1970 के दशक में, जब अच्छी ज़बरदस्ती और चुंबकीय ऊर्जा प्रदर्शन के साथ स्ट्रोंटियम फेराइट को बड़ी मात्रा में उत्पादन में लगाया गया, जिससे स्थायी फेराइट के उपयोग का तेजी से विस्तार हुआ। एक गैर-धातु चुंबकीय सामग्री के रूप में, फेराइट में आसान ऑक्सीकरण, कम क्यूरी तापमान और धातु स्थायी चुंबक सामग्री की उच्च लागत के नुकसान नहीं होते हैं, इसलिए यह बहुत लोकप्रिय है।

समैरियम कोबाल्ट: उत्कृष्ट चुंबकीय गुणों वाला एक स्थायी चुंबक पदार्थ जो 1960 के दशक के मध्य में उभरा और इसका प्रदर्शन बहुत स्थिर है। समैरियम कोबाल्ट चुंबकीय गुणों के संदर्भ में मोटर निर्माण के लिए विशेष रूप से उपयुक्त है, लेकिन इसकी उच्च कीमत के कारण, इसका उपयोग मुख्य रूप से विमानन, एयरोस्पेस और हथियारों जैसे सैन्य मोटरों के अनुसंधान और विकास में और उच्च तकनीक वाले क्षेत्रों में मोटरों में किया जाता है। उच्च प्रदर्शन और कीमत मुख्य कारक नहीं हैं।

एनडीएफईबी: एनडीएफईबी चुंबकीय सामग्री नियोडिमियम, आयरन ऑक्साइड आदि का एक मिश्र धातु है, जिसे चुंबकीय स्टील के रूप में भी जाना जाता है। इसमें अत्यंत उच्च चुंबकीय ऊर्जा उत्पाद और अवपीड़क बल है। साथ ही, उच्च ऊर्जा घनत्व के फायदे एनडीएफईबी स्थायी चुंबक सामग्री को आधुनिक उद्योग और इलेक्ट्रॉनिक प्रौद्योगिकी में व्यापक रूप से उपयोग करते हैं, जिससे उपकरणों, इलेक्ट्रोकॉस्टिक मोटर्स, चुंबकीय पृथक्करण और चुंबकीयकरण जैसे उपकरणों को छोटा, हल्का और पतला करना संभव हो जाता है। क्योंकि इसमें बड़ी मात्रा में नियोडिमियम और आयरन होता है, इसलिए इसमें जंग लगना आसान होता है। भूतल रासायनिक निष्क्रियता वर्तमान में सबसे अच्छे समाधानों में से एक है।

संक्षारण प्रतिरोध, अधिकतम ऑपरेटिंग तापमान, प्रसंस्करण प्रदर्शन, विचुंबकीकरण वक्र आकार,

और मोटरों के लिए आमतौर पर उपयोग की जाने वाली स्थायी चुंबक सामग्री की कीमत की तुलना (चित्र)

2.मोटर प्रदर्शन पर चुंबकीय स्टील के आकार और सहनशीलता का प्रभाव

1. चुंबकीय स्टील की मोटाई का प्रभाव

जब आंतरिक या बाहरी चुंबकीय सर्किट तय हो जाता है, तो हवा का अंतर कम हो जाता है और मोटाई बढ़ने पर प्रभावी चुंबकीय प्रवाह बढ़ जाता है। स्पष्ट अभिव्यक्ति यह है कि नो-लोड गति कम हो जाती है और नो-लोड धारा समान अवशिष्ट चुंबकत्व के तहत कम हो जाती है, और मोटर की अधिकतम दक्षता बढ़ जाती है। हालाँकि, इसके नुकसान भी हैं, जैसे मोटर का बढ़ा हुआ कम्यूटेशन कंपन और मोटर का अपेक्षाकृत तेज़ दक्षता वक्र। इसलिए, कंपन को कम करने के लिए मोटर चुंबकीय स्टील की मोटाई यथासंभव सुसंगत होनी चाहिए।

2. चुंबकीय स्टील की चौड़ाई का प्रभाव

निकट दूरी वाले ब्रशलेस मोटर मैग्नेट के लिए, कुल संचयी अंतर 0.5 मिमी से अधिक नहीं हो सकता। यदि यह बहुत छोटा है, तो इसे स्थापित नहीं किया जाएगा. यदि यह बहुत बड़ा है, तो मोटर कंपन करेगी और दक्षता कम कर देगी। ऐसा इसलिए है क्योंकि हॉल तत्व की स्थिति जो चुंबक की स्थिति को मापती है वह चुंबक की वास्तविक स्थिति के अनुरूप नहीं है, और चौड़ाई सुसंगत होनी चाहिए, अन्यथा मोटर में कम दक्षता और बड़ा कंपन होगा।

ब्रश की गई मोटरों के लिए, चुम्बकों के बीच एक निश्चित अंतर होता है, जो यांत्रिक कम्यूटेशन संक्रमण क्षेत्र के लिए आरक्षित होता है। यद्यपि एक अंतर है, अधिकांश निर्माताओं के पास मोटर चुंबक की सटीक स्थापना स्थिति सुनिश्चित करने के लिए स्थापना सटीकता सुनिश्चित करने के लिए सख्त चुंबक स्थापना प्रक्रियाएं हैं। यदि चुम्बक की चौड़ाई इससे अधिक हो तो उसे स्थापित नहीं किया जाएगा; यदि चुंबक की चौड़ाई बहुत छोटी है, तो इससे चुंबक गलत संरेखित हो जाएगा, मोटर अधिक कंपन करेगी, और दक्षता कम हो जाएगी।

3. चुंबकीय स्टील कक्ष आकार और गैर-चैंबर का प्रभाव

यदि चम्फर नहीं किया गया है, तो मोटर के चुंबकीय क्षेत्र के किनारे पर चुंबकीय क्षेत्र के परिवर्तन की दर बड़ी होगी, जिससे मोटर का स्पंदन होगा। चैम्बर जितना बड़ा होगा, कंपन उतना ही कम होगा। हालाँकि, चैम्फरिंग से आम तौर पर चुंबकीय प्रवाह में एक निश्चित हानि होती है। कुछ विशिष्टताओं के लिए, जब कक्ष 0.8 होता है तो चुंबकीय प्रवाह हानि 0.5 ~ 1.5% होती है। कम अवशिष्ट चुंबकत्व वाली ब्रश मोटरों के लिए, चम्फर के आकार को उचित रूप से कम करने से अवशिष्ट चुंबकत्व की भरपाई करने में मदद मिलेगी, लेकिन मोटर की धड़कन बढ़ जाएगी। सामान्यतया, जब अवशिष्ट चुंबकत्व कम होता है, तो लंबाई दिशा में सहनशीलता को उचित रूप से बढ़ाया जा सकता है, जो प्रभावी चुंबकीय प्रवाह को एक निश्चित सीमा तक बढ़ा सकता है और मोटर के प्रदर्शन को मूल रूप से अपरिवर्तित रख सकता है।

3.स्थायी चुंबक मोटरों पर नोट्स

1. चुंबकीय सर्किट संरचना और डिजाइन गणना

विभिन्न स्थायी चुंबक सामग्रियों के चुंबकीय गुणों, विशेष रूप से दुर्लभ पृथ्वी स्थायी चुंबकों के उत्कृष्ट चुंबकीय गुणों, और लागत प्रभावी स्थायी चुंबक मोटर्स का निर्माण करने के लिए, केवल संरचना और डिजाइन गणना विधियों को लागू करना संभव नहीं है पारंपरिक स्थायी चुंबक मोटर या विद्युत चुम्बकीय उत्तेजना मोटर। चुंबकीय सर्किट संरचना का पुन: विश्लेषण और सुधार करने के लिए नई डिज़ाइन अवधारणाएँ स्थापित की जानी चाहिए। कंप्यूटर हार्डवेयर और सॉफ्टवेयर प्रौद्योगिकी के तेजी से विकास के साथ-साथ आधुनिक डिजाइन विधियों जैसे विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र संख्यात्मक गणना, अनुकूलन डिजाइन और सिमुलेशन प्रौद्योगिकी के निरंतर सुधार और मोटर अकादमिक और इंजीनियरिंग समुदायों के संयुक्त प्रयासों के माध्यम से, सफलताएं मिली हैं। स्थायी चुंबक मोटर्स के डिजाइन सिद्धांत, गणना विधियों, संरचनात्मक प्रक्रियाओं और नियंत्रण प्रौद्योगिकियों में बनाया गया, विश्लेषण और अनुसंधान विधियों और कंप्यूटर-एडेड विश्लेषण और डिजाइन सॉफ्टवेयर का एक पूरा सेट बनता है जो विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र संख्यात्मक गणना और समकक्ष चुंबकीय सर्किट विश्लेषणात्मक समाधान को जोड़ता है, और लगातार सुधार किया जा रहा है.

2. अपरिवर्तनीय विचुंबकीयकरण समस्या

यदि डिज़ाइन या उपयोग अनुचित है, तो प्रभाव धारा के कारण होने वाली आर्मेचर प्रतिक्रिया के तहत, जब तापमान बहुत अधिक (एनडीएफईबी स्थायी चुंबक) या बहुत कम (फेराइट स्थायी चुंबक) होता है, तो स्थायी चुंबक मोटर अपरिवर्तनीय विचुंबकीकरण, या विचुंबकीकरण उत्पन्न कर सकता है। या गंभीर यांत्रिक कंपन के तहत, जो मोटर के प्रदर्शन को कम कर देगा और यहां तक ​​कि इसे अनुपयोगी भी बना देगा। इसलिए, स्थायी चुंबक सामग्री की थर्मल स्थिरता की जांच करने और विभिन्न संरचनात्मक रूपों की एंटी-डीमैग्नेटाइजेशन क्षमताओं का विश्लेषण करने के लिए मोटर निर्माताओं के लिए उपयुक्त तरीकों और उपकरणों का अध्ययन और विकास करना आवश्यक है, ताकि डिजाइन और विनिर्माण के दौरान संबंधित उपाय किए जा सकें। यह सुनिश्चित करने के लिए कि स्थायी चुंबक मोटर चुंबकत्व न खोए।

3.लागत संबंधी मुद्दे

चूंकि दुर्लभ पृथ्वी स्थायी चुंबक अभी भी अपेक्षाकृत महंगे हैं, इसलिए दुर्लभ पृथ्वी स्थायी चुंबक मोटर्स की लागत आम तौर पर विद्युत उत्तेजना मोटर्स की तुलना में अधिक है, जिसकी भरपाई इसके उच्च प्रदर्शन और परिचालन लागत में बचत से की जानी चाहिए। कुछ अवसरों में, जैसे कि कंप्यूटर डिस्क ड्राइव के लिए वॉयस कॉइल मोटर्स, एनडीएफईबी स्थायी मैग्नेट का उपयोग प्रदर्शन में सुधार करता है, वॉल्यूम और द्रव्यमान को काफी कम करता है, और कुल लागत को कम करता है। डिज़ाइन करते समय, विशिष्ट उपयोग के अवसरों और आवश्यकताओं के आधार पर प्रदर्शन और कीमत की तुलना करना और लागत कम करने के लिए संरचनात्मक प्रक्रियाओं को नया करना और डिज़ाइन को अनुकूलित करना आवश्यक है।

एन्हुई मिंगटेंग स्थायी चुंबक इलेक्ट्रोमैकेनिकल उपकरण कं, लिमिटेड (https://www.mingtengmotor.com/). स्थायी चुंबक मोटर चुंबकीय स्टील की विचुंबकीकरण दर प्रति वर्ष एक हजारवें से अधिक नहीं है।

हमारी कंपनी के स्थायी चुंबक मोटर रोटर की स्थायी चुंबक सामग्री उच्च चुंबकीय ऊर्जा उत्पाद और उच्च आंतरिक बाध्यता वाले सिंटेड एनडीएफईबी को अपनाती है, और पारंपरिक ग्रेड N38SH, N38UH, N40UH, N42UH, आदि हैं। N38SH लें, जो हमारी कंपनी का आमतौर पर इस्तेमाल किया जाने वाला ग्रेड है। उदाहरण के तौर पर: 38- 38MGOe के अधिकतम चुंबकीय ऊर्जा उत्पाद का प्रतिनिधित्व करता है; एसएच 150℃ के अधिकतम तापमान प्रतिरोध का प्रतिनिधित्व करता है। यूएच का अधिकतम तापमान प्रतिरोध 180℃ है। कंपनी ने चुंबकीय स्टील असेंबली के लिए पेशेवर टूलींग और गाइड फिक्स्चर डिजाइन किए हैं, और उचित साधनों के साथ इकट्ठे चुंबकीय स्टील की ध्रुवीयता का गुणात्मक विश्लेषण किया है, ताकि प्रत्येक स्लॉट चुंबकीय स्टील का सापेक्ष चुंबकीय प्रवाह मूल्य करीब हो, जो चुंबकीय की समरूपता सुनिश्चित करता है सर्किट और चुंबकीय स्टील असेंबली की गुणवत्ता।

कॉपीराइट: यह लेख WeChat सार्वजनिक नंबर "आज की मोटर" का पुनर्मुद्रण है, मूल लिंक https://mp.weixin.qq.com/s/zZn3UsYZeDwicEDwIdsbPg

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