Pastaruoju metu technologijoms tobulėjant link aukšto dažnio ir didelio greičio, magnetų sūkurinės srovės praradimas tapo pagrindine problema. YpačNeodimio geležies boras(NdFeB) irSamariumo kobaltas(SmCo) magnetus lengviau veikia temperatūra. Sūkurinės srovės praradimas tapo pagrindine problema.
Dėl šių sūkurinių srovių visada susidaro šiluma, o vėliau pablogėja variklių, generatorių ir jutiklių veikimas. Magnetų apsaugos nuo sūkurinių srovių technologija dažniausiai slopina sūkurinės srovės susidarymą arba slopina indukuotos srovės judėjimą.
„Magnet Power“ sukurta naudojant NdFeB ir SmCo magnetų anti-eddy-current technologiją.
Sūkurinės srovės
Sūkurinės srovės susidaro laidžiose medžiagose, kurios yra kintamajame elektriniame lauke arba kintamajame magnetiniame lauke. Pagal Faradėjaus dėsnį, kintamieji magnetiniai laukai generuoja elektrą ir atvirkščiai. Pramonėje šis principas naudojamas metalurgijos lydymui. Per vidutinio dažnio indukciją tiglyje esančios laidžios medžiagos, tokios kaip Fe ir kiti metalai, skatinamos generuoti šilumą, o galiausiai kietosios medžiagos ištirpsta.
NdFeB magnetų, SmCo magnetų arba Alnico magnetų varža visada yra labai maža. Parodyta 1 lentelėje. Todėl, jei šie magnetai veikia elektromagnetiniuose įrenginiuose, magnetinio srauto ir laidžių komponentų sąveika labai lengvai sukuria sūkurines sroves.
1 lentelė NdFeB magnetų, SmCo magnetų arba Alnico magnetų savitoji varža
| Magnetai | Reksistencija (mΩ·cm) |
| Alnico | 0,03-0,04 |
| SmCo | 0,05-0,06 |
| NdFeB | 0,09-0,10 |
Pagal Lenco dėsnį, sūkurinės srovės, susidarančios NdFeB ir SmCo magnetuose, sukelia keletą nepageidaujamų padarinių:
● Energijos praradimas: Dėl sūkurinių srovių dalis magnetinės energijos paverčiama šiluma, sumažinant įrenginio efektyvumą. Pavyzdžiui, geležies ir vario nuostoliai dėl sūkurinės srovės yra pagrindinis variklių efektyvumo veiksnys. Anglies dioksido išmetimo mažinimo kontekste labai svarbu gerinti variklių efektyvumą.
● Šilumos generavimas ir išmagnetinimas: Tiek NdFeB, tiek SmCo magnetai turi maksimalią darbinę temperatūrą, kuri yra kritinis nuolatinių magnetų parametras. Dėl sūkurinių srovių nuostolių generuojama šiluma pakyla magnetų temperatūra. Viršijus maksimalią darbinę temperatūrą, įvyks išmagnetinimas, dėl kurio ilgainiui sumažės įrenginio funkcija arba sukels rimtų veikimo problemų.
Ypač sukūrus greitaeigius variklius, tokius kaip varikliai su magnetiniais guoliais ir varikliai su oro guoliais, rotorių išmagnetinimo problema tapo ryškesnė. 1 paveiksle pavaizduotas oro guolių variklio rotorius, kurio greitis yra30 000RPM. Temperatūra galiausiai pakilo maždaug500°C, todėl magnetai išmagnetinami.
1 pav. a ir c yra atitinkamai normalaus rotoriaus magnetinio lauko diagrama ir pasiskirstymas.
b ir d yra atitinkamai išmagnetinto rotoriaus magnetinio lauko diagrama ir pasiskirstymas.
Be to, NdFeB magnetai turi žemą Curie temperatūrą (~320 °C), todėl jie išmagnetinami. SmCo magnetų kiuri temperatūra svyruoja tarp 750–820 °C. Sūkurinė srovė lengviau paveikia NdFeB nei SmCo.
Anti-eddy Current technologijos
Buvo sukurti keli metodai, skirti sumažinti sūkurines sroves NdFeB ir SmCo magnetuose. Šis pirmasis metodas yra pakeisti magnetų sudėtį ir struktūrą, kad būtų padidinta varža. Antrasis metodas, kuris visada naudojamas inžinerijoje, siekiant sutrikdyti didelių sūkurinių srovių kilpų susidarymą.
1. Padidinkite magnetų varžą
Gabay ir kt. buvo pridėta CaF2, B2O3 prie SmCo magnetų, kad pagerintų savitumą, kuri padidėjo nuo 130 μΩ cm iki 640 μΩ cm. Tačiau (BH) max ir Br žymiai sumažėjo.
2. Magnetų laminavimas
Magnetų laminavimas yra efektyviausias inžinerijos metodas.
Magnetai buvo supjaustyti plonais sluoksniais ir suklijuoti. Sąsaja tarp dviejų magnetų dalių yra izoliaciniai klijai. Sutrinka sūkurinių srovių elektros kelias. Ši technologija plačiai naudojama didelės spartos varikliuose ir generatoriuose. „Magnet Power“ buvo sukurta daug technologijų, skirtų pagerinti magnetų varžą. https://www.magnetpower-tech.com/high-electrical-impedance-eddy-current-series-product/
Pirmasis kritinis parametras yra varža. „Magnet Power“ gaminamų laminuotų NdFeB ir SmCo magnetų savitoji varža yra didesnė nei 2 MΩ·cm. Šie magnetai gali žymiai slopinti srovės laidumą magnete ir tada slopinti šilumos susidarymą.
Antrasis parametras yra klijų storis tarp magnetų gabalėlių. Jei klijų sluoksnio storis yra per didesnis, dėl to sumažės magneto tūris, dėl to sumažės bendras magnetinis srautas. „Magnet Power“ gali gaminti laminuotus magnetus, kurių klijų sluoksnio storis 0,05 mm.
3. Padengimas didelės varžos medžiagomis
Izoliacinės dangos visada dedamos ant magnetų paviršiaus, kad padidintų magnetų varžą. Ši danga veikia kaip barjeras, sumažinantis sūkurinių srovių srautą magneto paviršiuje. Visada naudojamos keraminės dangos, tokios kaip epoksidinė arba parileno.
„Anti-eddy Current“ technologijos pranašumai
Sūkurinių srovių technologija yra labai svarbi daugelyje NdFeB ir SmCo magnetų naudojimo. Įskaitant:
● Hdidelio greičio varikliai: Didelio greičio varikliuose, o tai reiškia, kad greitis yra nuo 30 000 iki 200 000 aps./min., pagrindinis reikalavimas yra slopinti sūkurinę srovę ir sumažinti šilumą. 3 paveiksle parodyta įprasto SmCo magneto ir sūkurinės srovės SmCo lyginamoji temperatūra 2600 Hz. Kai įprastų SmCo magnetų (kairysis raudonas) temperatūra viršija 300 ℃, SmCo magnetų nuo sūkurinių srovių (dešinėje pusėje) temperatūra neviršija 150 ℃.
●MRT aparatai: Sūkurinių srovių mažinimas yra labai svarbus atliekant MRT, siekiant išlaikyti sistemų stabilumą.
Apsaugos nuo sūkurinių srovių technologija yra labai svarbi norint pagerinti NdFeB ir SmCo magnetų veikimą daugelyje programų. Naudojant laminavimo, segmentavimo ir dengimo technologijas sūkurinės srovės gali būti žymiai sumažintos naudojant „Magnet Power“. Sūkurinės srovės magnetus NdFeB ir SmCo galima pritaikyti šiuolaikinėse elektromagnetinėse sistemose.
Paskelbimo laikas: 2024-09-23
