آهنرباهای استاتور SmCo: راه حل های دمای بالا-برای موتورهای صنعتی

در آهنرباهای استاتور (آهن رباهای نصب شده بر روی استاتور موتور PM یا ژنراتور)، میدان مغناطیسی در فرکانس الکتریکی متناوب می شود. این جریان های گردابی را در ماده آهنربا القا می کند و گرما تولید می کند. برای موتور 4 قطبی که در 6000 دور در دقیقه کار می کند، فرکانس الکتریکی 200 هرتز است. تلفات جریان گردابی در آهنرباهای جامد SmCo بسته به ضخامت آهنربا و رسانایی می تواند دمای آهنربا را 30 تا 60 درجه بالاتر از محیط افزایش دهد.

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 هرتز)، SmCo متخلخل با مقاومت الکتریکی 80-100 μΩ·cm استفاده می شود (در مقایسه با 50-60 μΩ·cm برای NdFeB).

آهنرباهای NdFeB بالاتر از 220 درجه (حتی با گریدهای EH یا AH) به دلیل انتشار مرزهای دانه های خاکی کمیاب سنگین، دچار مغناطیس زدایی برگشت ناپذیر سریع می شوند. SmCo، با دمای کوری 750-800 درجه، هیچ تغییر فازی زیر 400 درجه نشان نمی دهد. برنامه هایی که SmCo را الزامی می کند عبارتند از:

محرک های هوافضا: عملکرد مداوم 250 درجه، بقا در 350 درجه به مدت 30 دقیقه.

موتورهای حفاری داون هول (نفت و گاز): محیط 200 درجه + خود{2}}گرمایش تا 280 درجه.

Industrial induction heating rollers: magnet temperatures >250 درجه.

موتورهای دوکی با سرعت بالا (20000-60000 دور در دقیقه): گرمایش باد + جریان گردابی.

در این محیط ها، استفاده از NdFeB به خنک کننده مایع گران قیمت نیاز دارد یا در عرض چند ساعت منجر به شکست فاجعه آمیز می شود.

تلفات برگشت پذیر: تغییر Br با دمایی که پس از سرد شدن برمی گردد. SmCo (ضریب دمایی Br) 0.03- تا 0.04-% در درجه است، به این معنی که افزایش 200 درجه ای Br را 6-8% کاهش می دهد. این اتلاف در دمای اتاق بازیابی می شود.

تلفات برگشت ناپذیر: تلفات دائمی ناشی از تغییرات متالورژیکی یا مغناطیس زدایی جزئی. برای SmCo زیر 350 درجه، تلفات غیر قابل برگشت ناچیز است (<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 در 300 درجه.

طراحی حرارتی موتور باید موارد زیر را در نظر بگیرد:

حداکثر دمای آهنربای پیوسته (محیط + افزایش دما).

حداکثر دمای کوتاه مدت- (شرایط اضافه بار یا توقف).

روش خنک کننده (هوا، ژاکت آب، اسپری روغن، یا غیرفعال).

ما یک ماتریس انتخاب نمره ارائه می کنیم:

برای تولیدکنندگان موتورهای صنعتی که به آهنرباهای استاتور SmCo یا مجموعه های کامل روتور با قوس SmCo نیاز دارند، لطفاً از صفحات آهنربا استاتور و آهنرباهای ساماریوم کبالت ما در وب سایت ما دیدن کنید. برای کاهش تلفات جریان گردابی آهنرباهای کاملاً قطعه‌بندی شده را عرضه می‌کنیم.

برای درخواست شبیه سازی حرارتی و توصیه درجه برای موتور خود - از جمله دمای محیط مورد انتظار، چرخه کاری و روش خنک کننده - با تیم مهندسی موتور ما تماس بگیرید.

س: آیا می توان آهنرباهای SmCo را با تلورانس های محکم مانند ± 0.03 میلی متر ماشین کاری کرد؟
پاسخ: بله، اما SmCo سخت تر و شکننده تر از NdFeB است. ما از چرخ های سنگ زنی الماس استفاده می کنیم. انتظار می رود 10-15٪ هزینه ماشینکاری بالاتر از NdFeB. تحمل ± 0.05 میلی متر استاندارد است. ± 0.02 میلی متر با قیمت عالی موجود است.

س: آیا آهنرباهای SmCo برای محافظت در برابر خوردگی نیاز به پوشش دارند؟
پاسخ: SmCo دارای مقاومت در برابر خوردگی عالی در محیط های خشک یا با رطوبت ملایم است. برای اسپری نمک یا قرار گرفتن در معرض مواد شیمیایی، ما یک پوشش نازک Ni{-Cu-Ni (10-15μm) یا پاریلن را توصیه می‌کنیم. اکثر موتورهای صنعتی با محفظه آب بندی شده نیازی به پوشش ندارند.

س: زمان برای قطعات قوس سفارشی SmCo (OD 80mm، ID 70mm، طول 50mm) چقدر است؟
A: 15-20 working days for prototype quantities (10-50 pcs). 25-30 working days for production (>500 عدد). هزینه ابزار: 800-1200 دلار برای قالب قطعه.