Radiella flerpoliga magneter av neodym för motortillverkning
Lägre produktionskostnader och DC-motorer med högre prestanda, lägre vikt och betydligt mindre motorformat. Det kommer att bli kontentan när man väljer att använda sig av nyutvecklade flerpoliga radiella NdFeB magneter inom DC-motorproduktion. Det gäller oavsett om man använder sig av en radiellt orienterad ring eller helt nya typen sintrad anisotrop ringmagnet vid motortillverkning.
Traditionell DC-motorproduktion har fram tills nu inneburit att man använder axiellt eller diametralt magnetiserade stavar som limmas på en rotor. Hantering av stavarna är knixig och kostsam eftersom materialet är skört och den starka magnetiska kraften gör hanteringen svår.
Nya tillverkningsmetoder gör det möjligt att framställa flerpoliga NdFeB-ringar
Hos flerpoliga radiellt orienterade NdFeB-ringar kan magnetflödet vara dubbelt så högt som hos traditionella magneter av neodym. Att en enda radiellt orienterad magnet kan ha väldigt många poler gör dem extra intressanta för DC-motorproduktion. En NdFeB-ring ger högre motorprestanda och gör det dessutom möjligt att ta fram motorer i betydligt mindre storlekar. Produktionskostnaden blir dessutom lägre när en magnet i ett enda stycke används i rotorn.
Högre magnetiskt flöde, minskad cogging, vikt och storlek med radiella magneter
Skillnaderna hos en radiellt orienterad ring och sintrad anisotrop ringmagnet är dels styrkan och flexibiliteten hos det magnetiska flödet. Andra skillnader är förmåga att minska cogging hos en DC-motor och att vågformen på magnetflödet hos en radiellt orienterad ring är rektangulärt medan en sintrad anisotrop ringmagnet har ett betydligt starkare och sinusformat magnetflöde.
Hos en radiellt orienterad ringmagnet kan magnetflödet ändras i efterhand
En radiellt orienterad ring har en förorienterad radiell riktning. Det innebär att man lägger på och styr magnetfältet i efterhand gällande både antalet poler och positioner. Det här gör att man kan ändra magnetiseringen och pröva sig fram under utvecklingen av en motor som skall vara så effektiv som möjligt. På en radiellt orienterad ring kan man även göra scewed eller böjd magnetisering. Scewed magnetisering bidrar till kraftigt minskad kogging hos en motor.
En sintrad anisotrop ringmagnet kan ha dubblerat magnetflöde
När det gäller sintrad anisotrop ringmagnet, designar man fixerade riktningar och poler under tillverkningsprocessen. Det gör att magnetflödet vid ytan kan maximeras och bli 50-100% högre jämfört med traditionella neodymmagneter. Den här flödestätheten gör att en motor med sintrad anisotropic ringmagnet kan ha en ickemetallisk rotor. Och en rotor av kolfiber bidrar förstås till reducerad vikt hos en motor, men utan att magnetprestandan för den skull påverkas.
Storleksförhållanden hos radiella magneter
Det finns begränsningar och förhållanden mellan inner- och ytterdiameter för vad som är möjligt både när det gäller radiellt orienterad ring och sintrad anisotrop ring.
Radiellt orienterade ring har en ytterdiameter mellan 14-80mm. Eftersom förhållandet mellan inner- och ytterdiameter måste ligga i spannet 0,65- 0,9 är magneten ganska tunnväggig. Men det finns även en variant kallad hotpressing radiell ring som framställs med en alternativ tillverkningsmetod. Hotpressing radiell ring har en ytterdiameter som ligger i spannet 10-40mm vilket bidrar till att man kan ha annat förhållande till innerdiametern. Oavsett vilken tillverkningsteknik som används, kan längden vara upp till 50mm.
När det gäller sintrad anisotrop ringmagnet ligger ytterdiametern på mellan 5-50mm i ytterdiameter och förhållandet till innerdiametern skall ligga på mellan 0,7-0,9. Längden kan vara max 50mm.
Minskade kostnader för motorproduktion
Totalkostnaden för motortillverkning kommer att bli bra mycket lägre än vad den är idag trots verktygskostnad för magnetiseringsfixtur, som ändå är en engångskostnad. När serieproduktionen är igång blir kostnaden mycket lägre eftersom hanteringskostnad och mängden skadade och kasserade magneter minskar kraftigt.
Applikationsområden för radiella magneter
Motortillverkning är ett självskrivet område för radiella magneter men de skulle även vara kraftfulla som magnetkopplingar i flöden för skadliga medier inom medicinområdet exempelvis. Men det är troligtvis ändå inom motortillverkning som de här typerna kommer att ha störst påverkan.
