Недавно, како се технологија развија ка високој фреквенцији и великој брзини, губитак магнета на вртложне струје постао је велики проблем. Посебно нанеодимијум гвожђе бор(НдФеБ) иСамаријум Кобалт(СмЦо) магнети, на њих лакше утиче температура. Губитак вртложне струје постао је велики проблем.
Ове вртложне струје увек доводе до стварања топлоте, а затим и до деградације перформанси мотора, генератора и сензора. Технологија магнета против вртложних струја обично потискује стварање вртложне струје или потискује кретање индуковане струје.
„Магнет Повер“ је развила анти-еди-цуррент технологију магнета НдФеБ и СмЦо.
Вртложне струје
Вртложне струје се стварају у проводним материјалима који се налазе у наизменичном електричном пољу или наизменичном магнетном пољу. Према Фарадејевом закону, наизменична магнетна поља стварају електричну енергију, и обрнуто. У индустрији, овај принцип се користи у металуршком топљењу. Кроз индукцију средње фреквенције, проводни материјали у лончићу, као што су Фе и други метали, се индукују да генеришу топлоту, а на крају се чврсти материјали топе.
Отпорност НдФеБ магнета, СмЦо магнета или Алницо магнета је увек веома ниска. Приказано у табели 1. Стога, ако ови магнети раде у електромагнетним уређајима, интеракција између магнетног флукса и проводних компоненти врло лако генерише вртложне струје.
Табела 1 Отпорност НдФеБ магнета, СмЦо магнета или Алницо магнета
| Магнети | Rесистичност (мΩ·цм) |
| Алницо | 0,03-0,04 |
| СмЦо | 0,05-0,06 |
| НдФеБ | 0,09-0,10 |
Према Лензовом закону, вртложне струје које се генеришу у НдФеБ и СмЦо магнетима, доводе до неколико нежељених ефеката:
● Губитак енергије: Због вртложних струја, део магнетне енергије се претвара у топлоту, смањујући ефикасност уређаја. На пример, губитак гвожђа и бакра услед вртложне струје је главни фактор ефикасности мотора. У контексту смањења емисије угљеника, побољшање ефикасности мотора је веома важно.
● Генерисање топлоте и демагнетизација: И НдФеБ и СмЦо магнети имају максималну радну температуру, што је критичан параметар трајних магнета. Топлота настала губитком вртложне струје узрокује пораст температуре магнета. Када се прекорачи максимална радна температура, доћи ће до демагнетизације, што ће на крају довести до смањења функције уређаја или озбиљних проблема са перформансама.
Нарочито након развоја мотора велике брзине, као што су мотори са магнетним лежајевима и мотори са ваздушним лежајевима, проблем демагнетизације ротора постао је истакнутији. На слици 1 приказан је ротор мотора са ваздушним лежајем са брзином од30.000РПМ. Температура је на крају порасла за око500°Ц, што резултира демагнетизацијом магнета.
Фиг1. а и ц је дијаграм магнетног поља и дистрибуција нормалног ротора, респективно.
б и д је дијаграм магнетног поља и дистрибуција демагнетизованог ротора, респективно.
Штавише, НдФеБ магнети имају ниску Киријеву температуру (~320°Ц), што их чини демагнетизацијом. Киријеве температуре СмЦо магнета се крећу између 750-820°Ц. На НдФеБ је лакше утицати вртложним струјама него на СмЦо.
Анти-Едди Цуррент Тецхнологиес
Развијено је неколико метода за смањење вртложних струја у НдФеБ и СмЦо магнетима. Ова прва метода је промена састава и структуре магнета како би се повећала отпорност. Други метод који се увек користи у инжењерингу да поремети формирање великих петљи вртложне струје.
1.Повећајте отпорност магнета
Габаи ет.ал су додали ЦаФ2, Б2О3 СмЦо магнетима да би се побољшала отпорност, која је повећана са 130 μΩ цм на 640 μΩ цм. Међутим, (БХ)мак и Бр су значајно смањени.
2. Ламинација магнета
Ламинирање магнета је најефикаснији метод у инжењерингу.
Магнети су исечени на танке слојеве, а затим залепљени заједно. Интерфејс између два комада магнета је изолациони лепак. Електрични пут за вртложне струје је поремећен. Ова технологија се широко користи у моторима и генераторима велике брзине. „Магнет Повер“ је развила много технологија за побољшање отпорности магнета. хттпс://ввв.магнетповер-тецх.цом/хигх-елецтрицал-импеданце-едди-цуррент-сериес-продуцт/
Први критични параметар је отпорност. Отпорност ламинираних НдФеБ и СмЦо магнета које производи “Магнет Повер” већа је од 2 МΩ·цм. Ови магнети могу значајно инхибирати провођење струје у магнету, а затим потиснути стварање топлоте.
Други параметар је дебљина лепка између комада магнета. Ако је дебљина слоја лепка превише већа, то ће довести до смањења запремине магнета, што ће резултирати смањењем укупног магнетног флукса. „Магнет Повер“ може произвести ламиниране магнете са дебљином слоја лепка од 0,05 мм.
3. Облагање материјалима високе отпорности
Изолациони премази се увек наносе на површину магнета како би се повећала отпорност магнета. Ови премази делују као баријере, да смање проток вртложних струја на површини магнета. Као што су епоксид или парилен, од керамичких премаза се увек користе.
Предности технологије против вртложних струја
Технологија против вртложних струја је неопходна у многим апликацијама са НдФеБ и СмЦо магнетима. Укључујући:
● Хмотори велике брзине: Код мотора велике брзине, што значи да је брзина између 30.000-200.000 обртаја у минути, сузбијање вртложне струје и смањење топлоте је кључни захтев. Слика 3 приказује упоредну температуру нормалног СмЦо магнета и СмЦо против вртложних струја на 2600Хз. Када температура нормалних СмЦо магнета (леви црвени) пређе 300℃, температура СмЦо магнета против вртложних струја (десни буле један) не прелази 150℃.
●МРИ машине: Смањење вртложних струја је кључно у МРИ за одржавање стабилности система.
Технологија против вртложних струја је веома важна за побољшање перформанси НдФеБ и СмЦо магнета у многим применама. Коришћењем технологија ламинације, сегментације и премазивања, вртложне струје могу бити значајно смањене у „Магнет Повер“. Магнети НдФеБ и СмЦо против вртложних струја могу се применити у савременим електромагнетним системима.
Време поста: 23.09.2024
