Razumevanje dviga delovne temperature zaradi izgub zaradi vrtinčnih tokov
V statorskih magnetih (magnetih, nameščenih na statorju PM motorja ali generatorja) se magnetno polje spreminja z električno frekvenco. To inducira vrtinčne tokove v magnetnem materialu, ki ustvarjajo toploto. Za 4-polni motor, ki deluje pri 6000 obratih na minuto, je električna frekvenca 200 Hz. Izgube zaradi vrtinčnih tokov v trdnih magnetih SmCo lahko zvišajo temperaturo magneta za 30-60 stopinj nad temperaturo okolice, odvisno od debeline magneta in prevodnosti.
To mitigate eddy current heating, we segment SmCo magnets into thin slices (1-2mm thickness) insulated with epoxy coating between segments. This reduces eddy current loss by 80-90%. For high-frequency applications (>500 Hz), se uporablja sintrani SmCo z električno upornostjo 80–100 μΩ·cm (v primerjavi s 50–60 μΩ·cm za NdFeB).
Zakaj je SmCo nenadomestljiv pri-toplotnih motorjih
Magneti NdFeB nad 220 stopinj (tudi pri stopnjah EH ali AH) trpijo zaradi hitre nepopravljive demagnetizacije zaradi difuzije meja težkih zrn redkih zemelj. SmCo s Curiejevo temperaturo 750-800 stopinj ne kaže fazne transformacije pod 400 stopinj. Aplikacije, ki pooblaščajo SmCo, vključujejo:
Aerospace aktuatorji: neprekinjeno delovanje 250 stopinj, preživetje pri 350 stopinjah 30 minut.
Motorji za vrtanje v vrtini (nafta in plin): okoljska temperatura 200 stopinj + samo-segrevanje na 280 stopinj.
Industrial induction heating rollers: magnet temperatures >250 stopinj.
Visoko{0}}hitrostni vretenski motorji (20.000–60.000 vrt/min): ogrevanje vetra + vrtinčni tokovi.
V teh okoljih bi uporaba NdFeB zahtevala drago tekočinsko hlajenje ali povzročila katastrofalno okvaro v nekaj urah.
Definiranje reverzibilnih temperaturnih koeficientov in nepopravljivih izgub
Povratna izguba: sprememba Br s temperaturo, ki se vrne, ko se ohladi. SmCo (temperaturni koeficient Br) je -0,03 do -0,04 %/ stopinjo, kar pomeni, da dvig za 200 stopinj zmanjša Br za 6-8 %. Ta izguba se povrne pri sobni temperaturi.
Nepopravljiva izguba: trajna izguba zaradi metalurških sprememb ali delne demagnetizacije. Za SmCo pod 350 stopinj je nepopravljiva izguba zanemarljiva (<0.5% per 1000 hours). For NdFeB at 200°C (grade N40UH), irreversible loss can exceed 10% per 1000 hours.
Selecting the correct SmCo grade: SmCo 2:17 (e.g., Sm2Co17, grades 26-32 MGOe) has higher Br and better thermal stability than SmCo 1:5 (18-22 MGOe). For continuous 300°C, use Sm2Co17 with Hcj > 25 kOe at 20°C, derated to >12 kOe pri 300 stopinjah.
Poravnava toplotne zasnove motorja s pravo stopnjo magneta
Toplotna zasnova motorja mora upoštevati:
Najvišja neprekinjena temperatura magneta (okolje + dvig temperature).
Najvišja kratkotrajna-temperatura (pogoji preobremenitve ali zastoja).
Metoda hlajenja (zrak, vodni plašč, oljni sprej ali pasivno).
Ponujamo matriko izbire ocen:
| Največja temperatura magneta (stopinja) | Priporočen razred SmCo | Hcj min @ temp (kOe) | Tipičen tip motorja |
|---|---|---|---|
| 150-200 | SmCo 1:5 (razred 18) | 5-8 | Splošno industrijsko,-občutljivo na stroške |
| 200-280 | Sm2Co17 (razred 24) | 8-12 | Visok{0}}servo navor, oprijem |
| 280-350 | Sm2Co17 (stopnja 28 z V) | 12-18 | Letalstvo, vrtine, ekstremne obremenitve |
| >350 | AlNiCo (cast) | N/A (brez tveganja razmagiranja) | Specializirano (brez SmCo nad 350 stopinj neprekinjeno) |
Za proizvajalce industrijskih motorjev, ki potrebujejo statorske magnete SmCo ali celotne sklope rotorjev z obloki SmCo, obiščite naše strani o statorskih magnetih in samarijevih kobaltnih magnetih na našem spletnem mestu. Dobavljamo popolnoma segmentirane magnete za zmanjšanje izgub zaradi vrtinčnih tokov.
Če želite zahtevati toplotno simulacijo in priporočilo za vaš motor – vključno s pričakovano temperaturo okolja, delovnim ciklom in načinom hlajenja – se obrnite na našo ekipo za inženirje motorjev.
Pogosto zastavljena vprašanja
V: Ali je mogoče magnete SmCo strojno obdelati do ozkih toleranc, kot je ±0,03 mm?
O: Da, vendar je SmCo trši in bolj krhek kot NdFeB. Uporabljamo diamantne bruse. Pričakujte 10-15 % višje stroške obdelave kot NdFeB. Tolerance ±0,05 mm so standardne; ±0,02 mm na voljo z vrhunsko ceno.
V: Ali magneti SmCo potrebujejo premaz za zaščito pred korozijo?
O: SmCo ima odlično odpornost proti koroziji v suhem ali rahlo vlažnem okolju. Za slano prho ali izpostavljenost kemikalijam priporočamo tanek Ni-Cu-Ni (10–15 μm) ali parilenski premaz. Večina industrijskih motorjev z zaprtimi ohišji ne potrebuje premaza.
V: Kakšen je dobavni rok za segmente lokov SmCo po meri (OD 80 mm, ID 70 mm, dolžina 50 mm)?
A: 15-20 working days for prototype quantities (10-50 pcs). 25-30 working days for production (>500 kosov). Stroški orodja: $800-1200 za segmentno matrico.
