不同类电机对磁性材料的要求.docVIP

不同类电机对磁性材料的要求 ???　　不同类的电机由于其使用的要求和环境不同，必对磁钢有着不同的要求。以下分三部分叙述： ???? 着重介绍直流电机、无刷电机对磁钢的不同要求 直流电机和无刷电机均会采用磁瓦或磁环，但两者的主要不同点是对其充磁的要求不同。在充磁波形中，主要可以通过观察波形中的着几个参数来判断充磁的好坏：平均极值、极差和面积（或占空比）。平均极值是表明充磁或磁钢的性能是否达到产品的要求；极差表明充磁的均匀度如何；面积（或占空比）表明充磁波形的大小，在同等极值下，它的大小决定了电机的出力大小，但是，它越大，电机的定位转矩越大，旋转起来的手感不好。一般在直流电机中，要求出力大，故占空比较大；而无刷电机则要求旋转平稳，它有一个指标——力矩波动，特别是在低速下，力矩波动越小，就要求充磁波形越接近正弦波。这也就是我们要求充磁波形的上升沿要平稳、缓慢上升。 ? ???? 不同类电机对充磁的极数要求 ??? 在这里我们首先讲一下充磁的种类： a． 磁环的外充——即在磁环的外表面充有磁极，一般用于电机的转子； b．磁环的内充——即在磁环的内表面充有磁极，一般用于电机的定子或外转子； c． 磁环的斜充——即在转子的表面所充的磁极与磁环两端面成小于90°的角； d．轴向充磁——即沿着磁环、磁片的轴心上下充磁，其中又可分为： ?? ⑴ 轴向2极充磁——即磁件的一端为N极，另一端为S极，是最简单的充磁； ?? ⑵ 轴向单面多极充磁——主要产品为磁片，即在磁件的一个表面充有2个以上的磁极； ?? ⑶ 轴向双面多极充磁——即在磁件的双面都充有2个以上的磁极，且极性相反。 对于轴向单面或双面多极充磁，单面的表磁比双面的要高，但单面充磁的另一面表磁很低，其实单面的两面表磁相加与双面的相加是相同的。 e．辐向充磁——顾名思义，辐向充磁即充磁磁场从圆心向四周辐射。对磁环来说，充磁后形成内圆表面全部呈一个极性，外圆表面呈一个极性；而对于磁瓦，起辐向充磁的效果比普通的充磁效果要好，它能使磁瓦的内弧面的各点表磁较为相近。 一般讲到极数，指电机的多极充磁。对于磁环来说，2极磁环大多用于小型直流电机，部分会有4极；而步进电机、无刷电机、同步电机所用磁环有4、6、8、10….等偶数极， ??? 从磁体的形状、极数来判断其应用场合 ????? ??? 对于磁瓦而言，一般就用于直流电机和无刷电机中，而在直流电机中，以2极和4极居多，这可根据其圆心角来判断，在前面以讲过。无刷电机用磁瓦作为定子时，一般都超过6极，故其圆心角远远小于直流电机用的磁瓦；但磁瓦作为无刷电机的转子时，可有4、6以上的极数，对于4极来说，转子是外表面充磁，且由于要拼成一个圆，其圆心角接近90°，这一点可区别于直流电机。若是磁环，主要是区分步进电机、无刷电机和同步电机。步进电机所用磁环的外径较小，大部分在20左右，很少超过30的，且其壁厚较薄，在1.0-1.5之间；其极数较多，在10极以上，有的可达50极。无刷电机的磁环一般直径大于20，极数在4-12极之间，且其壁厚多在1.5-5.0之间。小型同步电机的磁环在20-40之间，极数为8-16极，壁厚在1.0-3.0。 ????? ? 注塑磁、粘结NdFeB、烧结NdFeB的不同点及其常规应用 ???? 注塑磁、粘结NdFeB、烧结NdFeB三种材料是小型电机常用的，特别是前二种。这三种材料各有其特点，在此仅作简单概括。 ???? 性能参数的不同，应用特点 ??? 它们的性能是递增的，价格同样如此，这就决定了它们各自的应用。注塑磁又分注塑铁氧体和注塑NdFeB，其粘结体有尼龙6、12和PPS，尼龙比PPS略便宜，但它组成的磁件表面光洁度、强度、耐温都比PPS的差。它们的共同特点是可以和各种零件或轴一起注塑，以保证产品的质量。注塑铁氧体磁件又分各向同性（等方性）与各向异性（异方性），各向同性的磁能积较低，在1.5MGOe左右，各向异性的磁能积在2.1 MGOe左右。其主要用于量大面广的产品，如玩具电机、空调用步进电机、风机等。注塑NdFeB的最高磁能积在6.0MGOe左右，若用进口原料可达6.5MGOe，但价格较高。目前，注塑NdFeB的应用还不广泛，主要是不为大家熟知，其实它可替代较多的低能积的粘结NdFeB磁件，特别是在步进电机中以及带轴注塑的转子。 ??? 粘结NdFeB是在高性能产品中应用最为广泛的，上可进入烧结NdFeB的产品，下可进入铁氧体的产品，这主要是其性能介于两者之间，而且它属于各向同性，适合各种充磁方式。它的缺点是耐温较差，最高为150℃，这也就决定了其适用于小型电机和控制电机，对驱动类电机要看具体情况。 ??? 烧结NdFeB因其较高的性能而得以广泛应用，但目前主要用于驱动类电机