O maior campo de aplicação deímãs permanentes de terras rarassão motores de ímã permanente, comumente conhecidos como motores.
Os motores em sentido amplo incluem motores que convertem energia elétrica em energia mecânica e geradores que convertem energia mecânica em energia elétrica. Ambos os tipos de motores baseiam-se no princípio da indução eletromagnética ou força eletromagnética como princípio básico. O campo magnético do entreferro é um pré-requisito para o funcionamento do motor. Um motor que gera um campo magnético de entreferro por meio de excitação é chamado de motor de indução, enquanto um motor que gera um campo magnético de entreferro através de ímãs permanentes é chamado de motor de ímã permanente.
Em um motor de ímã permanente, o campo magnético de entreferro é gerado por ímãs permanentes sem a necessidade de energia elétrica adicional ou enrolamentos adicionais. Portanto, as maiores vantagens dos motores de ímã permanente sobre os motores de indução são alta eficiência, economia de energia, tamanho compacto e estrutura simples. Portanto, os motores de ímã permanente são amplamente utilizados em vários motores pequenos e micro. A figura abaixo mostra um modelo operacional simplificado de um motor DC de ímã permanente. Dois ímãs permanentes geram um campo magnético no centro da bobina. Quando a bobina é energizada, ela sofre uma força eletromagnética (de acordo com a regra da mão esquerda) e gira. A parte rotativa de um motor elétrico é chamada de rotor, enquanto a parte estacionária é chamada de estator. Como pode ser visto na figura, os ímãs permanentes pertencem ao estator, enquanto as bobinas pertencem ao rotor.
Para motores rotativos, quando o ímã permanente é o estator, ele normalmente é montado na configuração nº 2, onde os ímãs são fixados na carcaça do motor. Quando o ímã permanente é o rotor, ele é comumente montado na configuração nº 1, com os ímãs fixados no núcleo do rotor. Alternativamente, as configurações nº 3, nº 4, nº 5 e nº 6 envolvem a incorporação dos ímãs no núcleo do rotor, conforme ilustrado no diagrama.
Para motores lineares, os ímãs permanentes têm principalmente a forma de quadrados e paralelogramos. Além disso, os motores lineares cilíndricos utilizam ímãs anulares magnetizados axialmente.
Os ímãs no motor de ímã permanente possuem as seguintes características:
1. A forma não é muito complicada (exceto para alguns micromotores, como motores VCM), principalmente nas formas retangular, trapezoidal, em forma de leque e em forma de pão. Particularmente, na premissa de reduzir os custos de projeto do motor, muitos usarão ímãs quadrados incorporados.
2. A magnetização é relativamente simples, principalmente magnetização unipolar e, após a montagem, forma um circuito magnético multipolar. Se for um anel completo, como um anel adesivo de neodímio ferro boro ou anel prensado a quente, geralmente adota magnetização de radiação multipolar.
3. O núcleo dos requisitos técnicos reside principalmente na estabilidade a altas temperaturas, consistência do fluxo magnético e adaptabilidade. Os ímãs de rotor montados na superfície exigem boas propriedades adesivas, os ímãs de motores lineares têm requisitos mais elevados para névoa salina, os ímãs de geradores de energia eólica têm requisitos ainda mais rigorosos para névoa salina e os ímãs de motor de acionamento exigem excelente estabilidade em altas temperaturas.
4. Todos os produtos de energia magnética de alto, médio e baixo grau são usados, mas a coercividade é principalmente de nível médio a alto. Atualmente, os tipos de ímã comumente usados para motores de acionamento de veículos elétricos são principalmente produtos de alta energia magnética e alta coercividade, como 45UH, 48UH, 50UH, 42EH, 45EH, etc., e a tecnologia de difusão madura é essencial.
5. Os ímãs laminados adesivos segmentados têm sido amplamente utilizados em campos motores de alta temperatura. O objetivo é melhorar o isolamento de segmentação dos ímãs e reduzir as perdas por correntes parasitas durante a operação do motor, e alguns ímãs podem adicionar revestimento epóxi na superfície para aumentar seu isolamento.
Principais itens de teste para ímãs de motor:
1. Estabilidade em altas temperaturas: Alguns clientes exigem a medição do decaimento magnético em circuito aberto, enquanto outros exigem a medição do decaimento magnético em circuito semiaberto. Durante a operação do motor, os ímãs precisam suportar altas temperaturas e campos magnéticos reversos alternados. Portanto, são necessários testes e monitoramento da deterioração magnética do produto acabado e das curvas de desmagnetização em alta temperatura do material de base.
2. Consistência do fluxo magnético: Como fonte de campos magnéticos para rotores ou estatores de motores, se houver inconsistências no fluxo magnético, pode causar vibração do motor e redução de potência, além de afetar o funcionamento geral do motor. Portanto, os ímãs do motor geralmente têm requisitos de consistência do fluxo magnético, alguns dentro de 5%, alguns dentro de 3% ou mesmo dentro de 2%. Fatores que afetam a consistência do fluxo magnético, como consistência do magnetismo residual, tolerância e revestimento do chanfro, devem ser considerados.
3. Adaptabilidade: Os ímãs montados na superfície têm principalmente o formato de ladrilho. Os métodos convencionais de teste bidimensional para ângulos e raios podem apresentar grandes erros ou ser difíceis de testar. Nesses casos, a adaptabilidade precisa ser considerada. Para ímãs dispostos próximos, as lacunas cumulativas precisam ser controladas. Para ímãs com ranhuras em cauda de andorinha, o aperto da montagem precisa ser considerado. É melhor fazer acessórios com formato personalizado de acordo com o método de montagem do usuário para testar a adaptabilidade dos ímãs.
Horário da postagem: 24 de agosto de 2023