截至目前,GB/T 13560-2017 是 《燒結釹鐵硼永磁材料》 的最新版本,替代了之前的 GB/T 13560-2015。該標準由中國國家標準化管理委員會(SAC)發(fā)布,適用于燒結釹鐵硼永磁材料的生產(chǎn)、檢驗和貿(mào)易。
參數(shù) | 單位 | 測試方法 |
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剩磁 (Br) | T (特斯拉) 或 kGs | 磁滯回線測試 |
矯頑力 (Hcb) | kA/m 或 kOe | 磁滯回線測試 |
內(nèi)稟矯頑力 (Hcj) | kA/m 或 kOe | 磁滯回線測試 |
最大磁能積 (BH)??? | kJ/m3 或 MGOe | 計算得出 |
溫度系數(shù) (αBr, αHcj) | %/℃ | 高溫測試 |
密度 | g/cm3 | 阿基米德法 |
抗彎強度 | MPa | 三點彎曲試驗 |
如需具體牌號的性能參數(shù)表或檢測方法細節(jié),建議查閱標準原文或咨詢綿陽磁荷聚能或磁性材料供應商。
希望這些信息對您有幫助!如果有更具體的問題(如某個牌號的參數(shù)),歡迎進一步提咨詢。
]]>通過材料優(yōu)化、設計改進、工藝提升、運行控制、先進技術和冷卻系統(tǒng)優(yōu)化,可以有效降低永磁電機的渦流損耗,提升效率和性能。
]]>空心杯電機的工作原理與普通直流電機類似,基于洛倫茲力:
由于轉子沒有鐵芯,減少了磁滯損耗和渦流損耗,提高了效率。
特性 | 空心杯電機 | 普通直流電機 |
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轉子結構 | 無鐵芯,空心杯狀線圈 | 鐵芯+線圈 |
效率 | 高 | 較低 |
響應速度 | 快 | 較慢 |
慣量 | 低 | 較高 |
體積和重量 | 小、輕 | 較大、較重 |
成本 | 較高 | 較低 |
空心杯電機是一種高性能直流電機,憑借其高效率、高響應速度和低慣量等優(yōu)點,在精密控制和高動態(tài)性能要求的領域得到廣泛應用。盡管成本較高,但其獨特的性能使其在消費電子、醫(yī)療設備、工業(yè)自動化等領域具有不可替代的優(yōu)勢。
]]>釹鐵硼磁鐵的牌號通常由字母和數(shù)字組成,表示其最大磁能積(BHmax)和內(nèi)稟矯頑力(Hcj)。以下是一些常見的牌號:
永磁電機選擇釹鐵硼磁鐵時,需根據(jù)工作溫度、抗退磁能力、磁能積和成本等因素綜合考慮。常見的牌號包括N系列、H系列、SH系列、UH系列和EH系列。對于高溫或高穩(wěn)定性要求的場景,建議選擇高矯頑力牌號(如SH、UH、EH系列)。
]]>釹鐵硼磁鐵的加工公差取決于具體應用需求和加工工藝,以下是一些常見的公差范圍:
釹鐵硼磁鐵的加工公差取決于材料特性、加工工藝和設備精度。通過優(yōu)化設計、選擇合適工藝和嚴格檢測,可以有效控制公差,滿足不同應用的需求。如果需要更高精度,需與供應商溝通,確保工藝和設備能夠滿足要求。
]]>在一些特定環(huán)境中,我們需要屏蔽磁鐵產(chǎn)生的磁場,甚至在一些嚴格的實驗室,我們需要精密的儀器設備在沒有外界磁場干擾的條件下工作,這種情況下,我們就需要做磁屏蔽。那么如何屏蔽磁場呢?
最簡單的辦法就是用普通的鐵板屏蔽磁場,我們的磁鋼航空運輸包裝就是一種簡單的磁屏蔽。鐵板也是一種具有較高磁導率的材料,再包裝箱四周放置全包圍的鐵板,可以比較好的磁屏蔽效果,確保包裹可以通過民航局的磁檢檢測,從而快遞可以獲得空運的許可。
磁屏蔽需要高導磁率材料,滿足這種要求的材料是鐵鎳合金,這種材料具有很高的磁導率。當需要屏蔽的磁場很強時,僅用單層屏蔽材料,不是達不到屏蔽要求,就是會發(fā)生飽和。這時,一種方法是增加材料的厚度。但更有效的方法是使用組合屏蔽,將一個屏蔽體放在另一個屏蔽體內(nèi),它們之間留有氣隙。氣隙內(nèi)可以填充任何非導磁率材料做支撐,如鋁。組合屏蔽的屏蔽效能比單個屏蔽體高得多,因此組合屏蔽能夠將磁場衰減到很低的程度。
綿陽磁荷聚能電子有限公司的技術工程師有比較豐富的磁路設計經(jīng)驗,可以根據(jù)客戶的條件仿真計算需要多厚多大的磁屏蔽材料,并且我們公司對坡莫合金、鐵鎳合金的熱處理經(jīng)驗比較豐富,可以使屏蔽材料的磁導率達到一個非常理想的狀態(tài),從而確保磁屏蔽組件的效果滿足設計需求。
我們知道,釹鐵硼和釤鈷永磁材料是目前使用最多的兩類稀土永磁材料,他們是當今世界上最強力的磁鐵,釹鐵硼永磁更是成為了磁王,而釤鈷永磁則在高溫環(huán)境中無可替代。但是他們還是有一個共同的弱點,就是高溫工作時會降低磁性,高于一定溫度時還會產(chǎn)生不可逆磁損,因此在選擇永磁材料的時候一定要注意磁鐵實際的工作溫度,盡可能避免不可逆磁損的產(chǎn)生,使得磁鋼工作磁性能降低過多,引起電機或設備異常。
為了使一些電機的參數(shù)更加穩(wěn)定,一切電機廠家會對磁鋼進行穩(wěn)磁處理,有的需要磁鋼供應商做穩(wěn)磁處理。那么,什么是永磁材料穩(wěn)磁處理呢?正如上述所說,釹鐵硼和釤鈷永磁在高溫工作后,可能會產(chǎn)生一些不可逆磁損,那么穩(wěn)磁就是提前消除磁鋼在某一個溫度下產(chǎn)生的不可逆磁損,從而使磁鋼的磁性能不再受該溫度的退磁產(chǎn)生。比如,一個電機廠家需要N38SH的磁鋼,裝機前需要對磁鋼進行開路120度的穩(wěn)磁處理,假如磁鋼的常溫初始磁通是10.00-10.20的范圍,經(jīng)過開路120度1小時的穩(wěn)磁處理后,恢復常溫再次測磁通值為9.70-9.90的范圍,這樣磁鋼再經(jīng)歷120度以下的溫度后,磁鋼的磁通就不會再降低了。
那么,小伙伴們會問,這樣穩(wěn)磁處理有什么作用?其實一點就通,假如電機裝配后,電機功率能達到1kw,長時間極限工做后由于內(nèi)部高溫,達到了120度甚至以上,磁鋼必然會退磁,即便恢復常溫后,由于產(chǎn)生了不可逆磁損,電機的一些控制參數(shù)可能就不那么合適了,整體功率就會衰減。穩(wěn)磁就是為了消除這部分不穩(wěn)定的磁通值。
當然,穩(wěn)磁處理也需要一些注意事項。比如,一般穩(wěn)磁的溫度要結合磁鋼的具體牌號,以及考慮到磁鋼自身的長徑比或者pc值,建議穩(wěn)磁的磁損控制在5%以內(nèi),因為退磁率超過了5%,說明溫度接近了磁鋼退磁曲線的拐點溫度,可能再升高5度10度,退磁率會差異較大,離散性會增大很多。例如,你不能將N45SH的磁鋼,通過溫度退磁到38SH的磁通值,這需要根據(jù)經(jīng)驗和數(shù)據(jù)去分析,找到最為合適的性能的磁鋼。
我們目前做了大量的實驗,從開路到半開路,從M檔,H檔,SH檔,SHT,UH, UHT, EH等,不同長徑比不同溫度下的退磁率,比較大量的數(shù)據(jù)支撐,可以幫助磁鋼客戶評估選擇合適的牌號,避免磁鋼退磁風險,也避免技術冗余。
]]>首先,我們需要了解下最高工作溫度的概念。在最新的國家標準《燒結釹鐵硼永磁材料》GB/T 13560-2017 文件中定義的最高使用溫度:熱退磁狀態(tài)L/D=0.7的永磁圓柱樣品(直徑為D,高度為L),飽和磁化后,在開路狀態(tài)下從室溫加熱到某一恒定溫度保溫2h,然后冷卻到室溫,其開路磁通不可逆磁通損≤5%的最高保溫溫度。
在定義中,長徑比L/D是一個很關鍵的因素,我們通過實驗已經(jīng)證實,L/D值越小,其最高工作溫度就越小,L/D值越大,其最高工作溫度就越大。比如說,直徑10×10的N35圓柱,L/D=1.0,其開路80度保溫2小時后開路磁通損失肯定小于5%,而直徑10×3的N35圓柱,L/D=0.3,其開路80度保溫2小時后開路磁通損失可能大于20%。
但是實際情況中,我們有很多成品磁鐵(磁鋼)實際上并不是圓柱形的,不管是做磁路組件的還是做永磁電機的朋友,你們訂購的永磁產(chǎn)品可能是方塊、瓦型、環(huán)形,甚至是其他異形的,還有不同的取向,這哪里來的L/D呢?所以,這里就要涉及另一個關鍵點:Pc值。Pc越大磁體工作點越高,越不容易被退磁。一般情況下對于一個孤立磁體取向長度相對越大Pc越大。因此Pc是永磁磁路設計中的一個重要的物理量。我們可以利用等效磁荷球原理估算特定形狀孤立磁體的單位磁導(Pc)。我們可以利用相應的公式計算出方塊,瓦型,環(huán)形的Pc值,對比圓柱的Pc值,等量帶換出相應的長徑比L/D值。比如一個30x25x12的方塊磁鋼,其Pc值約為1.065,與D10×4的圓柱磁鋼的Pc值1.073接近,因此,可以將這個方塊看成L/D=0.4的圓柱,有助于判斷其能否勝任對應工作溫度。
在了解長徑比L/D和孤立磁體的單位磁導(Pc)的基本概念之后,我們現(xiàn)在來具體介紹磁鐵的耐溫實驗怎么做。
下圖是一組客戶來樣的檢驗記錄,客戶部知道其產(chǎn)品是什么性能的。我們?yōu)橛脩魴z測這些數(shù)據(jù),進行分析。
首先,我們量得樣品的尺寸是19*19*2.5,對應的Pc值=0.26,對應的L/D換算為0.12。
其次,通過表磁計算公式,逆向換算,在這個尺寸下(19*19*2.5)中心表磁為1300左右的剩磁大約是12kGs,對應的牌號就是35.
接著,參考我們往期的實驗數(shù)據(jù)積累,L/D=0.11左右的磁鋼,100℃開路退磁5-10%,110℃開路退磁11-16%,對應的差不多就是SH牌號。
通過以上老化實驗,我們可以大概知道產(chǎn)品的性能是什么牌號。有助于我們開發(fā)產(chǎn)品,找到合適的材料。反過來講,我們可以通過老化實驗,來驗證產(chǎn)品是否符合自己的需求,或者自己的產(chǎn)品性能是否過于耐溫過剩,有降本空間。
后續(xù)我們會再繼續(xù)討論如何使用公式計算L/D和Pc值,把能解決問題的方法分享給大家。
]]>飛輪儲能磁懸浮是一種利用磁力來支撐和旋轉飛輪的技術,它可以減少機械摩擦,提高系統(tǒng)的效率和壽命。在這種系統(tǒng)中,飛輪通常被設計為高速旋轉,以儲存和釋放能量。磁懸浮技術使得飛輪能夠在幾乎沒有摩擦的環(huán)境中旋轉,從而減少能量損失并提高儲能效率。
設計磁懸浮組件的步驟通常包括:
磁懸浮組件的設計是一個復雜的過程,需要跨學科的知識,包括電磁學、控制理論、機械工程和材料科學。隨著技術的發(fā)展,磁懸浮飛輪儲能系統(tǒng)在電網(wǎng)調(diào)峰、不間斷電源(UPS)、電動汽車和軌道交通等領域的應用越來越廣泛,它們能夠提供高效率、長壽命和低維護成本的解決方案。
永磁懸浮(Permanent Magnet Suspension, PM)系統(tǒng)中常用的磁鐵是釹鐵硼永磁體,這些永磁體能夠產(chǎn)生穩(wěn)定的磁場,用于支撐和懸浮轉子或飛輪。
磁力線是用來形象化描述磁場分布和方向的抽象概念,它們實際上是看不見的。磁力線是由磁場產(chǎn)生的假想線,用于幫助我們理解和可視化磁場的性質(zhì)。在物理學中,磁力線從磁鐵的北極出發(fā),進入南極,形成閉合的環(huán)路。磁力線的密度表示磁場的強度,磁力線的方向表示磁場的方向。
盡管磁力線本身是看不見的,但我們可以通過一些實驗和現(xiàn)象來間接觀察磁場的存在和分布。例如:
總之,磁力線是一種理論工具,用于幫助我們理解和描述磁場的特性,但它們本身并不是物理上可見的實體。