Quali sono i tipi di magneti per motori?

Con lo sviluppo del mercato, i materiali magnetici sono ampiamente utilizzati nelle apparecchiature industriali. Finora i motori sono i più utilizzati in campo industriale. I magneti permanenti sono un componente fondamentale importante dei motori a magneti permanenti. Rispetto ai motori tradizionali, i motori a magneti permanenti presentano i vantaggi di alta efficienza, coppia elevata e velocità costante con carico. Rispetto ai motori sincroni possono consumare meno corrente.
1. Magnete del motore in ferrite
Il magnete permanente in ferrite è il magnete più economico tra i materiali magnetici. Rispetto ad altri materiali magnetici, ha prestazioni magnetiche relativamente basse, ma ha una forte capacità anti-smagnetizzazione e un'eccellente resistenza alla corrosione. Viene spesso utilizzato nei motori CC.
Temperatura di esercizio
La temperatura operativa massima dei magneti in ferrite è di circa 250 gradi Celsius o superiore, e la temperatura di Curie è di circa 450 gradi Celsius.
buona corrosione
I magneti in ferrite hanno una buona resistenza alla corrosione e solitamente non richiedono rivestimento o placcatura.
2. Magnete motore NdFeB
I magneti permanenti NdFeB sono i magneti più comunemente utilizzati nei motori di trazione per veicoli ibridi ed elettrici. I magneti NdFeB ad alta energia mantengono il motore il più piccolo, leggero, compatto ed efficiente possibile.
Effetto della temperatura di lavoro
Rispetto ad altri magneti permanenti, i magneti NdFeB hanno una scarsa resistenza alla temperatura. Poiché i magneti al neodimio hanno un coefficiente negativo, la loro forza coercitiva e la densità di energia magnetica (BHmax) diminuiscono con la temperatura. La loro temperatura massima di servizio varia da 60 gradi a 220 gradi e la loro temperatura Curie varia da 310-370 gradi. Tuttavia, possono essere aggiunti disprosio (Dy) o terbio (Tb) per sopprimere il degrado delle prestazioni dovuto ai cambiamenti di temperatura. Ma questo rende i magneti più costosi.
I motori di trazione nei veicoli ibridi ed elettrici, nei veicoli ferroviari e nelle attrezzature industriali funzionano a temperature relativamente elevate. Pertanto, in queste applicazioni vengono spesso utilizzati magneti al neodimio resistenti alle alte temperature.
problema della corrosione
I magneti al neodimio hanno una scarsa resistenza alla corrosione se non protetti da un rivestimento. Allo stesso tempo, si corrodono anche dall'interno se non viene seguito il corretto processo di pretrattamento. Tipicamente, viene applicata la placcatura multistrato di nichel-rame-nichel. Ma per le applicazioni motoristiche, i rivestimenti epossidici e di zinco vengono utilizzati maggiormente. Inoltre, un altro nuovo trattamento superficiale, everlube, può essere utilizzato anche in ambienti resistenti a umidità elevata e nebbia salina.
3. Magnete motore SmCo
I magneti in samario-cobalto sono magneti permanenti di terre rare fragili e soggetti a crepe e scheggiature. Sono disponibili in due "serie", magneti SmCo5 e magneti Sm2Co17.
buona stabilità della temperatura
Alle temperature operative tipiche, i magneti in samario-cobalto superano i più potenti magneti al neodimio resistenti al calore attualmente utilizzati nei motori elettrici. L'intervallo massimo di temperatura operativa è compreso tra 250 e 350 gradi; l'intervallo di temperatura Curie è compreso tra 700 e 800 gradi.
Forte capacità anticorrosiva e antiossidante
I magneti in samario-cobalto hanno un'eccellente resistenza alla corrosione (i magneti al neodimio no). La maggior parte delle applicazioni non richiede placcatura o rivestimento superficiale, il che le rende vantaggiose anche per le applicazioni mediche.
ampia gamma di fonti di approvvigionamento
A differenza dei magneti al neodimio, che richiedono grandi quantità del raro disprosio (Dy) per funzionare a temperature moderate, i magneti al samario-cobalto utilizzano una gamma più ampia di materiali e sono intrinsecamente stabili a temperature ben al di sopra del punto di Curie dei magneti NdFeB sinterizzati. Ciò rende il prezzo dei magneti SmCo più stabile e meno suscettibile ai cambiamenti del mercato.
4. Magnete del motore Alnico
Il materiale a magnete permanente Alnico è il primo materiale a magnete permanente ampiamente utilizzato e il suo processo di preparazione e la sua tecnologia sono relativamente maturi. La temperatura di Curie è la più alta tra gli attuali materiali a magneti permanenti; la sua caratteristica è che i vantaggi dei magneti AlNiCo sono l'elevata rimanenza (fino a 1,35 T) e il basso coefficiente di temperatura. Quando il coefficiente di temperatura è -0,02%/grado, la temperatura operativa massima può raggiungere circa 520 gradi. Lo svantaggio è che la forza coercitiva è molto bassa (solitamente inferiore a 160 kA/m) e la curva di smagnetizzazione non è lineare, quindi il magnete in Alnico viene facilmente magnetizzato e smagnetizzato.
Forte capacità anticorrosiva e antiossidante
L'Alnico ha una forte capacità anticorrosiva e la superficie non necessita di essere galvanizzata.
Attualmente esistono quattro tipi principali di magneti commerciali: neodimio ferro boro (NdFeB), samario cobalto (SmCo), alluminio nichel cobalto (AlNiCo) e ferrite (Ferrite). Tra questi, i magneti in ferrite, terre rare, samario, cobalto e neodimio possono essere utilizzati nei motori a magneti permanenti e nelle applicazioni con magneti automobilistici.
Quando si progetta un motore, la scelta del magnete ha un impatto significativo sulle prestazioni complessive del motore e sul costo del progetto. Quindi devi sapere come scegliere il magnete giusto per il tuo motore.