Darbinės temperatūros padidėjimo dėl sūkurinės srovės nuostolių supratimas
Statoriaus magnetuose (magnetai, sumontuoti ant PM variklio arba generatoriaus statoriaus), magnetinis laukas kinta elektros dažniu. Tai sukelia sūkurines sroves magnetinėje medžiagoje ir sukuria šilumą. 4 polių varikliui, veikiančiam 6000 aps./min., elektros dažnis yra 200 Hz. Sūkurinės srovės nuostoliai kietuose SmCo magnetuose gali padidinti magneto temperatūrą 30–60 laipsnių virš aplinkos, priklausomai nuo magneto storio ir laidumo.
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), naudojamas sukepintas SmCo, kurio elektrinė savitoji varža yra 80–100 μΩ·cm (palyginti su 50–60 μΩ·cm NdFeB).
Kodėl „SmCo“ yra nepakeičiamas ekstremaliuose{0}}šilumos varikliuose
NdFeB magnetai, didesni nei 220 laipsnių (net ir su EH arba AH klasėmis), patiria greitą negrįžtamą išmagnetinimą dėl sunkiųjų retųjų žemių grūdelių ribų difuzijos. SmCo, kai Curie temperatūra yra 750–800 laipsnių, nerodo fazinės transformacijos žemiau 400 laipsnių. SmCo įpareigojančios programos apima:
Orlaivių ir erdvės pavaros: nuolatinis veikimas 250 laipsnių kampu, išgyvenimas 350 laipsnių kampu 30 minučių.
Gręžimo varikliai (naftos ir dujų): aplinkos 200 laipsnių + savaiminis įkaitimas iki 280 laipsnių.
Industrial induction heating rollers: magnet temperatures >250 laipsnių.
Didelio greičio{0}}suklio varikliai (20 000–60 000 aps./min.): vėjo šildymas + sūkurinės srovės.
Tokiose aplinkose naudojant NdFeB reiktų brangaus aušinimo skysčiu arba katastrofiškas gedimas per kelias valandas.
Grįžtamųjų temperatūros koeficientų ir negrįžtamų nuostolių apibrėžimas
Grįžtamieji nuostoliai: Br pokytis su temperatūra, kuri grįžta atvėsus. SmCo (Br temperatūros koeficientas) yra nuo -0,03 iki -0,04%/laipsniui, o tai reiškia, kad 200 laipsnių padidėjimas Br sumažina 6-8%. Šis praradimas atkuriamas kambario temperatūroje.
Negrįžtamas praradimas: nuolatinis praradimas dėl metalurginių pokyčių arba dalinio išmagnetinimo. Jei SmCo žemesnė nei 350 laipsnių, negrįžtami nuostoliai yra nereikšmingi (<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 esant 300 laipsnių.
Variklio šiluminės konstrukcijos suderinimas su tinkamo magneto laipsniu
Variklio šiluminė konstrukcija turi atsižvelgti į:
Maksimali nuolatinė magneto temperatūra (aplinkos + temperatūros kilimas).
Didžiausia trumpalaikė temperatūra (perkrova arba užstrigimo sąlygos).
Aušinimo būdas (oro, vandens apvalkalas, purškiamas aliejus arba pasyvus).
Pateikiame klasės pasirinkimo matricą:
| Maksimali magneto temperatūra (laipsnis) | Rekomenduojama SmCo klasė | Hcj min @ temp (kOe) | Tipiškas variklio tipas |
|---|---|---|---|
| 150-200 | SmCo 1:5 (18 klasė) | 5-8 | Bendra pramonė, jautri kainai- |
| 200-280 | Sm2Co17 (24 klasė) | 8-12 | Didelio -sukimo momento servo, sukibimo |
| 280-350 | Sm2Co17 (28 klasė su V) | 12-18 | Oro erdvė, gręžiniai, ekstremalios pareigos |
| >350 | AlNiCo (liet.) | N/A (nėra demag rizikos) | Specializuotas (jokio SmCo virš 350 laipsnių nuolatinio) |
Pramoninių variklių gamintojams, kuriems reikalingi SmCo statoriaus magnetai arba visi rotoriaus mazgai su SmCo lankais, apsilankykite mūsų svetainės puslapiuose Statoriaus magnetas ir Samariumo kobalto magnetai. Mes tiekiame visiškai segmentuotus magnetus, kad sumažintume sūkurinių srovių nuostolius.
Norėdami paprašyti savo variklio šiluminio modeliavimo ir kokybės rekomendacijos, įskaitant numatomą aplinkos temperatūrą, darbo ciklą ir aušinimo metodą, susisiekite su mūsų variklių inžinierių komanda.
Dažnai užduodami klausimai
Kl .: Ar SmCo magnetai gali būti apdorojami iki mažų leistinų nuokrypių, pvz., ±0,03 mm?
A: Taip, bet SmCo yra kietesnis ir trapesnis nei NdFeB. Naudojame deimantinius šlifavimo diskus. Tikėtis 10–15 % didesnių apdirbimo sąnaudų nei NdFeB. Tolerancijos ±0,05 mm yra standartinės; Galima įsigyti ±0,02 mm už aukščiausios kokybės kainą.
K: Ar SmCo magnetams reikalinga danga, apsauganti nuo korozijos?
A: SmCo pasižymi puikiu atsparumu korozijai sausoje arba silpnai drėgnoje aplinkoje. Druskos purškimui ar cheminiam poveikiui rekomenduojame ploną Ni-Cu-Ni (10–15 μm) arba parileno dangą. Dauguma pramoninių variklių su sandariais korpusais nereikalauja dangos.
Kl .: Koks yra pasirinktinių SmCo lanko segmentų (OD 80 mm, ID 70 mm, ilgis 50 mm) pristatymo laikas?
A: 15-20 working days for prototype quantities (10-50 pcs). 25-30 working days for production (>500 vnt). Įrankių kaina: 800–1200 USD už segmento štampus.
