DE 磁性材料使用指南

2022-09-10 03:15:02 字數 3598 閱讀 4024

一、 磁性材料基本知識:

1,磁性材料分:鐵氧體磁體,金屬磁體,稀土磁體。由於工藝不同,各種材料的磁體又分為:燒結磁,粘結磁,塑磁。(如粘接釹鐵硼,燒結釹鐵硼)。

1、鐵氧體磁體:srco3+6fe2o3 → srfe12o19 (鐵磁體)。

2、鐵氧體磁體由六角晶體的單晶組成,每個單晶相當於乙個磁針,一頭n極,一頭s極。

3、磁鐵生產流程:

鐵氧體:原料混合→煅燒→擂蒙→球磨→成型→燒結→磨加工→清洗包裝

燒結釹鐵硼ndfeb:混料→熔煉→粉碎→成型→燒結→線切割、切片磨加工→電鍍→包裝

粘結釹鐵硼:原料採購→混膠→成型→固化→電泳、噴漆→分揀包裝

釤鈷磁:類似燒結釹鐵硼

4、基本特性:br hab hcj (bh)max

br:剩磁(飽和充磁後,當外界磁場撤消,磁體剩下的磁場)

hcb 磁體抗退磁能力;由於hcb跟br有關聯,所以一般使用hcj來考量

hcj(bh)max:是磁滯迴線的最大面積,考量磁體的綜合特性,同br、hc有關聯

1、 對於電機使用的磁體,一般考量br、hcj兩個指標,有時還應看磁滯迴線的形狀(越方正越好)。對於釹鐵硼,因為居里溫度低,應注意溫度係數,(鐵氧體居里溫度570℃左右、釹鐵硼在170℃~240℃之間)。

2、 表面高斯,磁通量與剩磁和磁體形狀相關。表面高斯是區域性點的磁通密度。因為表面高斯同測試點的位置相關,變化大。測量中一般使用通磁量測試。

3、 磁通測試有開路、半開路、閉路三種狀態。開路測試時,矯頑力也對磁通有影響,一般採用閉路測試。

4、 對矯須力測試一般採用負載測試的方法。電機在負載時,線圈產生的巨大磁場一邊推動電機轉動,同時也可能造成磁體退磁。只有當磁體矯須力大於退磁力時,才不會退磁。

直流馬達必須做退磁實驗。當電機電流較大或可能在低溫環境中使用時,還應在設計時選用較高矯須力的磁體。

5、 鐵氧體,剩磁的溫度係數:-0.2%;矯須力的溫度係數:

0.28~0.48%,即當溫度由20°降到零下40°時,矯須力會下降:

16.8%;(可能有600 oe的矯須力下降)所以,當客戶有低溫環境要求時,矯須力應在正常的基礎上增加,補償下降量。

6、 釹鐵硼一般使用溫度在120°~150°,當電機對溫度要求過高時,如180°、200°、220℃時,成本會大幅上公升。

2、磁鐵的使用

(1)磁鐵的選用

1、根據電機對磁體效能的要求,和成本情況選用磁鐵。效能最高、**最貴的是燒結釹鐵硼,其次是粘結釹鐵硼,最後是鐵氧體。釹鐵硼的效能是鐵氧體的近10倍,**也是近10倍,對於微型馬達,現在也可以選用注塑磁體。

2、鐵氧體永磁的**:

br:3800gs hcj 3000~3200 oe 15000~16000元/噸 1.5~1.6分/克

br:3950gs hcj 3000~3200 oe 18000~20000元/噸

br:3800gs hcj 3800~4000 oe 18000~20000元/噸

br:4000~4100gs hcj 3100~3200 oe 22000~26000元/噸

br:3900gs hcj 3900 oe 22000~26000元/噸

br:4000gs hcj 3800 oe 28000 ~35000元/噸

br:3900gs hcj 4500~5200 oe 28000 ~35000元/噸

在配方不出現大的調整的情況下,可以通過燒結溫度,調整磁體br和hcj的值。當br每上公升100gs,hcj會下降300 oe。整體而言,磁性能每提高2%,**會提高20%左右,在y40以上,**可能會隨著效能提公升而翻倍。

3、影響磁體總磁通的因素:

(1)磁體材質。如上所說,還應考慮br和hcj的關係。

(2)厚度和氣隙。當氣隙單邊小於0.6mm時,應有100%的檢測手段保證不掃膛。

(3)充磁。

(4)機殼漏磁。當機殼太薄時,會漏磁。機殼應是含碳量小於0.1%低磁鋼。當含碳量高於0.15%時,磁通會下降2%左右。有時,機殼外會加上輔助導磁套。

(2)磁鐵的檢測

1、外觀。

a、外觀標準較為寬鬆,將使**商合格率提公升5%左右。所以,合理的外觀標準,將為採購成本的降低提供基礎。

b、在尖角處、拱高處等部位是磁體在使用時出現掉快而卡死電機的關鍵部位,應沒有可出現掉快風險的裂紋和掉快。

c、應檢測磁體的隱性裂紋。有少量的磁體,可能輕易就出現斷裂。方法:敲擊,聽聲音。(注意:檢驗方法不當可能會損傷磁體)

d、結晶。(說明磁體已過燒,效能不穩定)

e、油汙。影響粘結。

2、尺寸。

a、外弧最好的檢測方法是貼弧規。(內徑磨加工,尺寸與機殼內徑一致的圓筒)

b、線切割的通規。通規可以對厚度、內外弧、對稱度、線性等綜合尺寸進行一次檢驗。可要求**商提供通規尺寸和通規,雙方統一標準。

c、拱高處往往是裝配的關鍵尺寸,應作重點檢測把關。

d、磁體倒角應能防止裝配時,拱高尖角的掉塊。

e、磁體長度應兩頭都比轉子鐵芯長5mm~6mm。

f、磁體裝入機殼後,應用棒狀通規100%檢查內徑,防止掃膛。通規尺寸應比轉子鐵芯大1mm(直徑)。並對不能過規的進行分析。

3、磁性能。

1)br最好的檢測方法是測磁通量。磁通量應用閉路法檢測。**商首次供樣時,應建立封樣制度。

產品磁通量比封樣樣品低1.5%時,應判為不合格。封樣樣品應防止退磁。

如沒有特殊原因,磁體**商磁性能波動在±1%以內,最大不超過1.5%。

2)應採用最大負荷(最大電流)來檢測磁體是否退磁。退磁測試是一項十分重要且必須的測試。但一般電機廠會忽視。(矯須力只能通過退磁測試來檢測)對比退磁前後的磁通量,看是否下降。

3)當客戶有溫度要求時,應考慮加大矯須力,防止低溫退磁,設計時注意。

(3)磁體的使用

1、磁體的裝配:

a、磁體的裝配有粘膠、卡簧、膠+卡簧三種形式。

b、粘膠可用氣動工裝來輔助執行。

c、粘膠應有防脫落檢測。為防止脫落,應注意:

1)磁體與鐵筒的清潔,防油汙。

2)膠量

3)膠的濃度與是否乾結。

4)鐵筒內壁狀況及膠的選用。比如厭氧膠不能粘附光滑的內壁;內壁不能噴漆。

d、卡簧裝配應特別注意磁體的拱高尺寸。

e、裝配中應防止碰壞磁體,造成碎磁屑卡死電機。

2、充磁

a、由於**商充磁會有:充磁不完全、磁碎、裝箱裝配中退磁等許多隱患,會對電機造成致命影響,故絕大多數永磁電機廠均放棄了此種方法。

b、一般電機廠採用定子充磁的方法(即將磁體裝入鐵筒後充磁)。

c、一般採用外充式,線圈在機殼外面,定子中有充磁鐵芯,定子外有充磁頭。

d、為提高效率,一般採用自動氣動公升降工裝。

e、應注意充磁間隙,間隙過大,一是漏磁損耗大、二是易在充磁時撞壞磁體。

f、應注意由於發熱導致電流下降,充磁不飽和。

g、充磁是否飽和的檢測:當加大磁場充磁,產品磁通量不再上公升時,認為已經充磁飽和。應以此方法,摸索制定充磁工藝引數。

h、可以用削邊法、偏心法和兩邊不飽和充磁法,來降低電機磁噪音。

i、充磁時應防止磁掉塊。

3、客戶電機磁體的分析:

1)磁通量。

2)磁力分布(中間與單邊),與噪音有關。

3)尺寸。

4)氣隙。

5)充磁是否飽和。

6)漏磁。

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