Suurim rakendusvaldkondharuldaste muldmetallide püsimagnetidon püsimagnetmootorid, üldtuntud kui mootorid.
Mootorid laiemas tähenduses hõlmavad mootoreid, mis muudavad elektrienergia mehaaniliseks energiaks, ja generaatoreid, mis muudavad mehaanilise energia elektrienergiaks. Mõlemat tüüpi mootorid tuginevad oma põhiprintsiibile elektromagnetilise induktsiooni või elektromagnetilise jõu põhimõttele. Mootori töö eelduseks on õhuvahe magnetväli. Mootorit, mis tekitab ergastuse kaudu õhupilu magnetvälja, nimetatakse asünkroonmootoriks, samas kui mootorit, mis tekitab püsimagnetite kaudu õhuvahega magnetvälja, nimetatakse püsimagnetmootoriks.
Püsimagnetmootoris tekitatakse õhuvahega magnetväli püsimagnetitega, ilma et oleks vaja täiendavat elektrienergiat või lisamähiseid. Seetõttu on püsimagnetmootorite suurimad eelised asünkroonmootorite ees kõrge efektiivsus, energiasäästlikkus, kompaktsus ja lihtne struktuur. Seetõttu kasutatakse püsimagnetmootoreid laialdaselt erinevates väikestes ja mikromootorites. Alloleval joonisel on kujutatud püsimagnetiga alalisvoolumootori lihtsustatud töömudel. Kaks püsimagnetit tekitavad pooli keskel magnetvälja. Kui mähis on pingestatud, kogeb see elektromagnetilist jõudu (vastavalt vasaku käe reeglile) ja pöörleb. Elektrimootori pöörlevat osa nimetatakse rootoriks, statsionaarset osa aga staatoriks. Nagu jooniselt näha, kuuluvad püsimagnetid staatorile, poolid aga rootorile.
Pöörlevate mootorite puhul, kui püsimagnetiks on staator, on see tavaliselt kokku pandud konfiguratsioonis nr 2, kus magnetid on kinnitatud mootori korpuse külge. Kui püsimagnet on rootor, on see tavaliselt kokku pandud konfiguratsioonis nr 1, kusjuures magnetid on kinnitatud rootori südamiku külge. Teise võimalusena hõlmavad konfiguratsioonid #3, #4, #5 ja #6 magnetite manustamist rootori südamikusse, nagu on näidatud diagrammil.
Lineaarmootorite puhul on püsimagnetid peamiselt ruutude ja rööpkülikukujulistena. Lisaks kasutavad silindrilised lineaarmootorid aksiaalselt magnetiseeritud rõngakujulisi magneteid.
Püsimagnetmootori magnetitel on järgmised omadused:
1. Kuju ei ole liiga keeruline (välja arvatud mõned mikromootorid, näiteks VCM-mootorid), peamiselt ristküliku-, trapetsi-, lehviku- ja leivakujulise kujuga. Eelkõige kasutavad paljud mootori projekteerimiskulude vähendamise eelduseks sisseehitatud ruutmagneteid.
2. Magnetiseerimine on suhteliselt lihtne, peamiselt ühepooluseline magnetiseerimine ja pärast kokkupanekut moodustab see mitmepooluselise magnetahela. Kui see on terviklik rõngas, näiteks kleepuv neodüümi rauast boorrõngas või kuumpressitud rõngas, kasutab see tavaliselt mitmepooluselist kiirgusmagnetiseerimist.
3. Tehniliste nõuete tuum seisneb peamiselt stabiilsuses kõrgel temperatuuril, magnetvoo konsistentsis ja kohanemisvõimes. Pinnapealsed rootormagnetid nõuavad häid kleepuvusomadusi, lineaarmootori magnetid nõuavad kõrgemaid soolapihustamist, tuuleenergia generaatorimagnetid veelgi rangemad soolapihustustele ja ajamimootori magnetid nõuavad suurepärast stabiilsust kõrgel temperatuuril.
4. Kasutatakse kõrge, keskmise ja madala kvaliteediga magnetenergia tooteid, kuid koertsitiivsus on enamasti keskmisel kuni kõrgel tasemel. Praegu on elektrisõidukite ajamimootorites tavaliselt kasutatavad magnetklassid peamiselt suure magnetilise energia ja suure koertsitiivsusega tooted, nagu 45UH, 48UH, 50UH, 42EH, 45EH jne, ning küps difusioonitehnoloogia on hädavajalik.
5. Segmenteeritud liimiga lamineeritud magneteid on laialdaselt kasutatud kõrge temperatuuriga mootoriväljadel. Eesmärk on parandada magnetite segmenteerimisisolatsiooni ja vähendada pöörisvoolukadusid mootori töötamise ajal ning mõned magnetid võivad nende isolatsiooni suurendamiseks lisada pinnale epoksükatte.
Mootorimagnetite peamised testimiselemendid:
1. Kõrge temperatuuri stabiilsus: mõned kliendid nõuavad avatud ahelaga magnetilise lagunemise mõõtmist, teised aga poolavatud ahelaga magnetilise lagunemise mõõtmist. Mootori töö ajal peavad magnetid taluma kõrgeid temperatuure ja vahelduvaid vastupidiseid magnetvälju. Seetõttu on vajalik valmistoote magnetilise lagunemise ja põhimaterjali kõrge temperatuuriga demagnetiseerumiskõverate testimine ja jälgimine.
2. Magnetvoo konsistents: Mootori rootorite või staatorite magnetväljade allikana võib see, kui magnetvoos esineb ebakõlasid, põhjustada mootori vibratsiooni ja võimsuse vähenemist ning mõjutada mootori üldist funktsiooni. Seetõttu on mootorimagnetitel üldiselt nõuded magnetvoo konsistentsile, mõnel 5%, mõnel 3% või isegi 2%. Arvesse tuleks võtta tegureid, mis mõjutavad magnetvoo konsistentsi, nagu jääkmagnetismi konsistents, tolerants ja faasikate.
3. Kohandatavus: Pinnapealsed magnetid on peamiselt plaadikujulised. Tavalised kahemõõtmelised nurkade ja raadiuste testimismeetodid võivad sisaldada suuri vigu või neid on raske testida. Sellistel juhtudel tuleb arvestada kohanemisvõimega. Tihedalt paigutatud magnetite puhul tuleb kumulatiivseid lünki kontrollida. Tivisaba piludega magnetite puhul tuleb arvestada montaaži tihedust. Magnetite kohanemisvõime testimiseks on kõige parem teha kohandatud kujuga kinnitusi vastavalt kasutaja montaažimeetodile.
Postitusaeg: 24. august 2023