永久磁石モーターの磁石

永久磁石モーターの磁石

最大の応用分野は、希土類永久磁石永久磁石モーター、一般にモーターとして知られています。

広義のモーターには、電気エネルギーを機械エネルギーに変換するモーターと、機械エネルギーを電気エネルギーに変換する発電機が含まれます。どちらのタイプのモーターも、基本原理として電磁誘導または電磁力の原理に依存しています。エアギャップ磁界はモーターの動作の前提条件です。励磁によって空隙磁場を生成するモーターを誘導モーターと呼び、永久磁石によって空隙磁場を生成するモーターを永久磁石モーターと呼びます。

永久磁石モーターでは、追加の電力や追加の巻線を必要とせずに、永久磁石によってエアギャップ磁界が生成されます。したがって、誘導電動機に対する永久磁石電動機の最大の利点は、高効率、省エネ、小型、構造が簡単であることです。したがって、永久磁石モータはさまざまな小型および超小型モータに広く使用されています。以下の図は、永久磁石 DC モーターの簡略化された動作モデルを示しています。2 つの永久磁石がコイルの中心に磁場を生成します。コイルに通電すると、(左手の法則に従って)電磁力を受けて回転します。電気モーターの回転部分はローターと呼ばれ、固定部分はステーターと呼ばれます。図からわかるように、永久磁石はステータに属し、コイルはロータに属します。

永久磁石モーター-1
永久磁石モーター-2

回転モーターの場合、永久磁石がステーターの場合、通常は構成 #2 で組み立てられ、磁石がモーター ハウジングに取り付けられます。永久磁石がロータである場合、通常、磁石がロータコアに固定された構成 #1 で組み立てられます。あるいは、構成 #3、#4、#5、および #6 には、図に示すように、ローター コアに磁石が埋め込まれます。

リニアモーターの場合、永久磁石は主に正方形と平行四辺形の形をしています。さらに、円筒形リニア モーターは軸方向に磁化された環状磁石を使用します。

永久磁石モーターの磁石には次の特性があります。

1. 形状はそれほど複雑ではなく(VCMモーターなど一部のマイクロモーターを除く)、主に長方形、台形、扇形、パン形などの形をしています。特にモータ設計コストの削減を前提として、埋め込み角形磁石を使用するケースが多くなります。

2. 着磁は単極着磁が主体で比較的単純で、組立後は多極磁気回路を形成します。接着ネオジム鉄ボロンリングやホットプレスリングなどの完全なリングの場合、通常は多極放射磁化を採用します。

3. 技術要件の中核は主に高温安定性、磁束の一貫性、および適応性にあります。表面実装ローターの磁石には良好な接着特性が必要で、リニアモーターの磁石には塩水噴霧に対するより高い要件があり、風力発電機の磁石には塩水噴霧に対してさらに厳しい要件があり、駆動モーターの磁石には優れた高温安定性が必要です。

4. 高、中、低品位の磁気エネルギー製品がすべて使用されますが、保磁力はほとんどが中~高レベルです。現在、電気自動車の駆動モーターに一般的に使用されている磁石グレードは、45UH、48UH、50UH、42EH、45EHなどの高磁気エネルギー品と高保磁力品が中心であり、成熟した普及技術が不可欠です。

5. 分割粘着積層磁石は高温モーター分野で広く使用されています。その目的は、磁石のセグメント絶縁を改善し、モーター動作中の渦電流損失を減らすことであり、一部の磁石では、絶縁性を高めるために表面にエポキシコーティングが追加される場合があります。

 

モーター磁石の主要なテスト項目:

1. 高温安定性: 一部の顧客は開回路磁気減衰の測定を必要としますが、他の顧客は半開回路磁気減衰の測定を必要とします。モーターの動作中、磁石は高温と交互逆磁場に耐える必要があります。したがって、完成品の磁気減衰と母材の高温減磁曲線のテストとモニタリングが必要です。

2. 磁束の一貫性: モーターのローターまたはステーターの磁界の発生源であるため、磁束に一貫性がない場合、モーターの振動や出力の低下を引き起こし、モーターの全体的な機能に影響を与える可能性があります。したがって、モーターの磁石には通常、磁束の一貫性に関する要件があり、5% 以内、3% 以内、さらには 2% 以内の場合もあります。残留磁気の一貫性、公差、面取りコーティングなど、磁束の一貫性に影響を与える要素をすべて考慮する必要があります。

3. 適応性:表面実装型磁石は主にタイル形状です。角度と半径に関する従来の 2 次元検査方法では、誤差が大きかったり、検査が困難であったりする可能性があります。このような場合には、適応性を考慮する必要があります。磁石が密に配置されている場合、累積ギャップを制御する必要があります。ダブテールスロットを備えた磁石の場合、組み立ての気密性を考慮する必要があります。磁石の適応性をテストするには、ユーザーの組み立て方法に従ってカスタム形状の治具を作成するのが最善です。


投稿日時: 2023 年 8 月 24 日