કાયમી ચુંબક મોટર્સનો "મુખ્ય ભાગ" - કાયમી ચુંબક

કાયમી ચુંબક મોટર્સનો વિકાસ કાયમી ચુંબક સામગ્રીના વિકાસ સાથે ગાઢ રીતે સંકળાયેલો છે. ચીન વિશ્વનો પહેલો દેશ છે જેણે કાયમી ચુંબક સામગ્રીના ચુંબકીય ગુણધર્મો શોધી કાઢ્યા હતા અને તેને વ્યવહારમાં લાગુ કર્યા હતા. 2,000 વર્ષ પહેલાં, ચીને હોકાયંત્ર બનાવવા માટે કાયમી ચુંબક સામગ્રીના ચુંબકીય ગુણધર્મોનો ઉપયોગ કર્યો હતો, જેણે નેવિગેશન, લશ્કરી અને અન્ય ક્ષેત્રોમાં મોટી ભૂમિકા ભજવી હતી અને પ્રાચીન ચીનના ચાર મહાન શોધોમાંનો એક બન્યો હતો.

૧૯૨૦ ના દાયકામાં દેખાતી દુનિયાની પહેલી મોટર એક કાયમી ચુંબક મોટર હતી જેમાં ઉત્તેજના ચુંબકીય ક્ષેત્રો ઉત્પન્ન કરવા માટે કાયમી ચુંબકનો ઉપયોગ થતો હતો. જોકે, તે સમયે વપરાતું કાયમી ચુંબક પદાર્થ કુદરતી મેગ્નેટાઇટ (Fe3O4) હતું, જેની ચુંબકીય ઉર્જા ઘનતા ખૂબ ઓછી હતી. તેમાંથી બનેલી મોટર કદમાં મોટી હતી અને ટૂંક સમયમાં ઇલેક્ટ્રિક ઉત્તેજના મોટર દ્વારા બદલવામાં આવી.

વિવિધ મોટર્સના ઝડપી વિકાસ અને વર્તમાન મેગ્નેટાઇઝર્સની શોધ સાથે, લોકોએ કાયમી ચુંબકીય સામગ્રીની પદ્ધતિ, રચના અને ઉત્પાદન તકનીક પર ઊંડાણપૂર્વક સંશોધન કર્યું છે, અને કાર્બન સ્ટીલ, ટંગસ્ટન સ્ટીલ (મહત્તમ ચુંબકીય ઊર્જા ઉત્પાદન લગભગ 2.7 kJ/m3), અને કોબાલ્ટ સ્ટીલ (મહત્તમ ચુંબકીય ઊર્જા ઉત્પાદન લગભગ 7.2 kJ/m3) જેવી વિવિધ કાયમી ચુંબકીય સામગ્રીની શોધ કરી છે.

ખાસ કરીને, 1930 ના દાયકામાં એલ્યુમિનિયમ નિકલ કોબાલ્ટ કાયમી ચુંબક (મહત્તમ ચુંબકીય ઊર્જા ઉત્પાદન 85 kJ/m3 સુધી પહોંચી શકે છે) અને 1950 ના દાયકામાં ફેરાઇટ કાયમી ચુંબક (મહત્તમ ચુંબકીય ઊર્જા ઉત્પાદન 40 kJ/m3 સુધી પહોંચી શકે છે) ના દેખાવથી ચુંબકીય ગુણધર્મોમાં ઘણો સુધારો થયો છે, અને વિવિધ સૂક્ષ્મ અને નાના મોટરોએ કાયમી ચુંબક ઉત્તેજનાનો ઉપયોગ કરવાનું શરૂ કર્યું છે. કાયમી ચુંબક મોટર્સની શક્તિ થોડા મિલીવોટથી દસ કિલોવોટ સુધીની હોય છે. તેઓ લશ્કરી, ઔદ્યોગિક અને કૃષિ ઉત્પાદન અને રોજિંદા જીવનમાં વ્યાપકપણે ઉપયોગમાં લેવાય છે, અને તેમના ઉત્પાદનમાં નાટ્યાત્મક વધારો થયો છે.

અનુરૂપ, આ સમયગાળા દરમિયાન, કાયમી ચુંબક મોટર્સના ડિઝાઇન સિદ્ધાંત, ગણતરી પદ્ધતિઓ, ચુંબકીયકરણ અને ઉત્પાદન તકનીકમાં સફળતાઓ પ્રાપ્ત થઈ છે, જે કાયમી ચુંબક કાર્યકારી આકૃતિ આકૃતિ પદ્ધતિ દ્વારા રજૂ કરાયેલ વિશ્લેષણ અને સંશોધન પદ્ધતિઓનો સમૂહ બનાવે છે. જો કે, AlNiCo કાયમી ચુંબકનું બળજબરી બળ ઓછું (36-160 kA/m), અને ફેરાઇટ કાયમી ચુંબકની અવશેષ ચુંબકીય ઘનતા ઊંચી નથી (0.2-0.44 T), જે મોટર્સમાં તેમની એપ્લિકેશન શ્રેણીને મર્યાદિત કરે છે.

૧૯૬૦ અને ૧૯૮૦ ના દાયકામાં જ દુર્લભ પૃથ્વી કોબાલ્ટ કાયમી ચુંબક અને નિયોડીમિયમ આયર્ન બોરોન કાયમી ચુંબક (સામૂહિક રીતે દુર્લભ પૃથ્વી કાયમી ચુંબક તરીકે ઓળખાય છે) એક પછી એક બહાર આવ્યા. ઉચ્ચ અવશેષ ચુંબકીય ઘનતા, ઉચ્ચ બળજબરી બળ, ઉચ્ચ ચુંબકીય ઊર્જા ઉત્પાદન અને રેખીય ડિમેગ્નેટાઇઝેશન વળાંક જેવા તેમના ઉત્તમ ચુંબકીય ગુણધર્મો ખાસ કરીને મોટર્સના ઉત્પાદન માટે યોગ્ય છે, આમ કાયમી ચુંબક મોટર્સના વિકાસને એક નવા ઐતિહાસિક સમયગાળામાં પ્રવેશ કરાવે છે.

૧.કાયમી ચુંબકીય સામગ્રી

મોટર્સમાં સામાન્ય રીતે વપરાતા કાયમી ચુંબક સામગ્રીમાં સિન્ટર્ડ ચુંબક અને બોન્ડેડ ચુંબકનો સમાવેશ થાય છે, મુખ્ય પ્રકારો એલ્યુમિનિયમ નિકલ કોબાલ્ટ, ફેરાઇટ, સમેરિયમ કોબાલ્ટ, નિયોડીમિયમ આયર્ન બોરોન વગેરે છે.

અલ્નિકો: અલ્નિકો કાયમી ચુંબક સામગ્રી એ સૌથી પહેલા વ્યાપકપણે ઉપયોગમાં લેવાતી કાયમી ચુંબક સામગ્રીમાંની એક છે, અને તેની તૈયારી પ્રક્રિયા અને ટેકનોલોજી પ્રમાણમાં પરિપક્વ છે.

કાયમી ફેરાઇટ: 1950 ના દાયકામાં, ફેરાઇટનો વિકાસ થવા લાગ્યો, ખાસ કરીને 1970 ના દાયકામાં, જ્યારે સારી જબરદસ્તી અને ચુંબકીય ઉર્જા પ્રદર્શન ધરાવતા સ્ટ્રોન્ટીયમ ફેરાઇટનું ઉત્પાદન મોટા પ્રમાણમાં કરવામાં આવ્યું, જેનાથી કાયમી ફેરાઇટનો ઉપયોગ ઝડપથી વિસ્તર્યો. બિન-ધાતુ ચુંબકીય સામગ્રી તરીકે, ફેરાઇટમાં સરળ ઓક્સિડેશન, નીચા ક્યુરી તાપમાન અને ધાતુના કાયમી ચુંબક સામગ્રીની ઊંચી કિંમતના ગેરફાયદા નથી, તેથી તે ખૂબ જ લોકપ્રિય છે.

સમરિયમ કોબાલ્ટ: ઉત્તમ ચુંબકીય ગુણધર્મો ધરાવતું કાયમી ચુંબક સામગ્રી જે 1960 ના દાયકાના મધ્યમાં ઉભરી આવ્યું હતું અને ખૂબ જ સ્થિર કામગીરી ધરાવે છે. સમરિયમ કોબાલ્ટ ખાસ કરીને ચુંબકીય ગુણધર્મોની દ્રષ્ટિએ મોટર્સના ઉત્પાદન માટે યોગ્ય છે, પરંતુ તેની ઊંચી કિંમતને કારણે, તેનો ઉપયોગ મુખ્યત્વે ઉડ્ડયન, એરોસ્પેસ અને શસ્ત્રો જેવા લશ્કરી મોટર્સના સંશોધન અને વિકાસમાં થાય છે, અને ઉચ્ચ-ટેક ક્ષેત્રોમાં મોટર્સ જ્યાં ઉચ્ચ પ્રદર્શન અને કિંમત મુખ્ય પરિબળ નથી.

NdFeB: NdFeB ચુંબકીય સામગ્રી એ નિયોડીમિયમ, આયર્ન ઓક્સાઇડ, વગેરેનો મિશ્રધાતુ છે, જેને ચુંબકીય સ્ટીલ તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે. તેમાં અત્યંત ઉચ્ચ ચુંબકીય ઊર્જા ઉત્પાદન અને બળજબરી બળ છે. તે જ સમયે, ઉચ્ચ ઊર્જા ઘનતાના ફાયદાઓ NdFeB કાયમી ચુંબક સામગ્રીને આધુનિક ઉદ્યોગ અને ઇલેક્ટ્રોનિક તકનીકમાં વ્યાપકપણે ઉપયોગમાં લેવાય છે, જેનાથી સાધનો, ઇલેક્ટ્રોએકોસ્ટિક મોટર્સ, ચુંબકીય વિભાજન અને ચુંબકીયકરણ જેવા ઉપકરણોને લઘુચિત્ર, હળવા અને પાતળા કરવાનું શક્ય બને છે. કારણ કે તેમાં મોટી માત્રામાં નિયોડીમિયમ અને આયર્ન હોય છે, તે કાટ લાગવા માટે સરળ છે. સપાટી રાસાયણિક નિષ્ક્રિયતા હાલમાં શ્રેષ્ઠ ઉકેલોમાંનો એક છે.

કાટ પ્રતિકાર, મહત્તમ ઓપરેટિંગ તાપમાન, પ્રક્રિયા કામગીરી, ડિમેગ્નેટાઇઝેશન વળાંક આકાર,

અને મોટર્સ માટે સામાન્ય રીતે ઉપયોગમાં લેવાતા કાયમી ચુંબક સામગ્રીની કિંમત સરખામણી (આકૃતિ)

2.મોટર કામગીરી પર ચુંબકીય સ્ટીલના આકાર અને સહિષ્ણુતાનો પ્રભાવ

1. ચુંબકીય સ્ટીલની જાડાઈનો પ્રભાવ

જ્યારે આંતરિક અથવા બાહ્ય ચુંબકીય સર્કિટ નિશ્ચિત થાય છે, ત્યારે હવાનું અંતર ઘટે છે અને જાડાઈ વધે છે ત્યારે અસરકારક ચુંબકીય પ્રવાહ વધે છે. સ્પષ્ટ અભિવ્યક્તિ એ છે કે નો-લોડ ગતિ ઘટે છે અને નો-લોડ પ્રવાહ સમાન શેષ ચુંબકત્વ હેઠળ ઘટે છે, અને મોટરની મહત્તમ કાર્યક્ષમતા વધે છે. જો કે, ગેરફાયદા પણ છે, જેમ કે મોટરના કોમ્યુટેશન વાઇબ્રેશનમાં વધારો અને મોટરનો પ્રમાણમાં વધુ તીવ્ર કાર્યક્ષમતા વળાંક. તેથી, મોટર મેગ્નેટિક સ્ટીલની જાડાઈ કંપન ઘટાડવા માટે શક્ય તેટલી સુસંગત હોવી જોઈએ.

2. ચુંબકીય સ્ટીલ પહોળાઈનો પ્રભાવ

નજીકથી અંતરે આવેલા બ્રશલેસ મોટર મેગ્નેટ માટે, કુલ સંચિત ગેપ 0.5 મીમીથી વધુ ન હોઈ શકે. જો તે ખૂબ નાનું હશે, તો તે ઇન્સ્ટોલ થશે નહીં. જો તે ખૂબ મોટું હશે, તો મોટર વાઇબ્રેટ થશે અને કાર્યક્ષમતા ઘટાડશે. આનું કારણ એ છે કે ચુંબકની સ્થિતિને માપતા હોલ તત્વની સ્થિતિ ચુંબકની વાસ્તવિક સ્થિતિને અનુરૂપ નથી, અને પહોળાઈ સુસંગત હોવી જોઈએ, અન્યથા મોટરમાં ઓછી કાર્યક્ષમતા અને મોટા કંપન હશે.

બ્રશ કરેલી મોટર્સ માટે, ચુંબક વચ્ચે ચોક્કસ અંતર હોય છે, જે યાંત્રિક પરિવર્તન સંક્રમણ ક્ષેત્ર માટે અનામત હોય છે. જોકે ત્યાં અંતર હોય છે, મોટાભાગના ઉત્પાદકો મોટર ચુંબકની ચોક્કસ ઇન્સ્ટોલેશન સ્થિતિ સુનિશ્ચિત કરવા માટે ઇન્સ્ટોલેશન ચોકસાઈ સુનિશ્ચિત કરવા માટે કડક ચુંબક ઇન્સ્ટોલેશન પ્રક્રિયાઓ ધરાવે છે. જો ચુંબકની પહોળાઈ ઓળંગાઈ જાય, તો તે ઇન્સ્ટોલ થશે નહીં; જો ચુંબકની પહોળાઈ ખૂબ નાની હોય, તો તે ચુંબકને ખોટી રીતે ગોઠવશે, મોટર વધુ વાઇબ્રેટ કરશે, અને કાર્યક્ષમતામાં ઘટાડો થશે.

૩. ચુંબકીય સ્ટીલ ચેમ્ફરના કદ અને નોન-ચેમ્ફરનો પ્રભાવ

જો ચેમ્ફર ન કરવામાં આવે, તો મોટરના ચુંબકીય ક્ષેત્રની ધાર પર ચુંબકીય ક્ષેત્રના પરિવર્તનનો દર મોટો હશે, જેના કારણે મોટરનું ધબકારા વધશે. ચેમ્ફર જેટલું મોટું હશે, તેટલું કંપન ઓછું થશે. જોકે, ચેમ્ફરિંગ સામાન્ય રીતે ચુંબકીય પ્રવાહમાં ચોક્કસ નુકસાનનું કારણ બને છે. કેટલીક વિશિષ્ટતાઓ માટે, જ્યારે ચેમ્ફર 0.8 હોય ત્યારે ચુંબકીય પ્રવાહનું નુકસાન 0.5~1.5% હોય છે. ઓછી શેષ ચુંબકીયતા ધરાવતી બ્રશ કરેલી મોટર્સ માટે, ચેમ્ફરનું કદ યોગ્ય રીતે ઘટાડવાથી શેષ ચુંબકીયતા માટે વળતર આપવામાં મદદ મળશે, પરંતુ મોટરનું ધબકારા વધશે. સામાન્ય રીતે કહીએ તો, જ્યારે શેષ ચુંબકીયતા ઓછી હોય છે, ત્યારે લંબાઈ દિશામાં સહનશીલતા યોગ્ય રીતે વધારી શકાય છે, જે અસરકારક ચુંબકીય પ્રવાહને ચોક્કસ હદ સુધી વધારી શકે છે અને મોટરના પ્રદર્શનને મૂળભૂત રીતે યથાવત રાખી શકે છે.

૩. કાયમી ચુંબક મોટર્સ પર નોંધો

1. મેગ્નેટિક સર્કિટ માળખું અને ડિઝાઇન ગણતરી

વિવિધ કાયમી ચુંબક પદાર્થોના ચુંબકીય ગુણધર્મોને સંપૂર્ણ રીતે લાગુ કરવા માટે, ખાસ કરીને દુર્લભ પૃથ્વીના કાયમી ચુંબકના ઉત્તમ ચુંબકીય ગુણધર્મોને, અને ખર્ચ-અસરકારક કાયમી ચુંબક મોટર્સનું ઉત્પાદન કરવા માટે, પરંપરાગત કાયમી ચુંબક મોટર્સ અથવા ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક ઉત્તેજના મોટર્સની રચના અને ડિઝાઇન ગણતરી પદ્ધતિઓનો ઉપયોગ કરવો શક્ય નથી. ચુંબકીય સર્કિટ માળખાનું ફરીથી વિશ્લેષણ અને સુધારણા કરવા માટે નવી ડિઝાઇન ખ્યાલો સ્થાપિત કરવી આવશ્યક છે. કમ્પ્યુટર હાર્ડવેર અને સોફ્ટવેર ટેકનોલોજીના ઝડપી વિકાસ સાથે, તેમજ ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક ફિલ્ડ ન્યુમેરિકલ ગણતરી, ઑપ્ટિમાઇઝેશન ડિઝાઇન અને સિમ્યુલેશન ટેકનોલોજી જેવી આધુનિક ડિઝાઇન પદ્ધતિઓમાં સતત સુધારો, અને મોટર શૈક્ષણિક અને એન્જિનિયરિંગ સમુદાયોના સંયુક્ત પ્રયાસો દ્વારા, ડિઝાઇન સિદ્ધાંત, ગણતરી પદ્ધતિઓ, માળખાકીય પ્રક્રિયાઓ અને કાયમી ચુંબક મોટર્સના નિયંત્રણ તકનીકોમાં સફળતાઓ પ્રાપ્ત થઈ છે, જે વિશ્લેષણ અને સંશોધન પદ્ધતિઓ અને કમ્પ્યુટર-સહાયિત વિશ્લેષણ અને ડિઝાઇન સોફ્ટવેરનો સંપૂર્ણ સેટ બનાવે છે જે ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક ફિલ્ડ ન્યુમેરિકલ ગણતરી અને સમકક્ષ ચુંબકીય સર્કિટ વિશ્લેષણાત્મક ઉકેલને જોડે છે, અને સતત સુધારી રહ્યું છે.

2. ઉલટાવી ન શકાય તેવી ડિમેગ્નેટાઇઝેશન સમસ્યા

જો ડિઝાઇન અથવા ઉપયોગ અયોગ્ય હોય, તો કાયમી ચુંબક મોટર ઉલટાવી શકાય તેવું ડિમેગ્નેટાઇઝેશન અથવા ડિમેગ્નેટાઇઝેશન ઉત્પન્ન કરી શકે છે, જ્યારે તાપમાન ખૂબ ઊંચું (NdFeB કાયમી ચુંબક) અથવા ખૂબ ઓછું (ફેરાઇટ કાયમી ચુંબક), અસર પ્રવાહને કારણે થતી આર્મેચર પ્રતિક્રિયા હેઠળ, અથવા ગંભીર યાંત્રિક કંપન હેઠળ, જે મોટરનું પ્રદર્શન ઘટાડશે અને તેને બિનઉપયોગી પણ બનાવશે. તેથી, કાયમી ચુંબક સામગ્રીની થર્મલ સ્થિરતા ચકાસવા માટે મોટર ઉત્પાદકો માટે યોગ્ય પદ્ધતિઓ અને ઉપકરણોનો અભ્યાસ અને વિકાસ કરવો જરૂરી છે, અને વિવિધ માળખાકીય સ્વરૂપોની એન્ટિ-ડિમેગ્નેટાઇઝેશન ક્ષમતાઓનું વિશ્લેષણ કરવું જરૂરી છે, જેથી ડિઝાઇન અને ઉત્પાદન દરમિયાન અનુરૂપ પગલાં લઈ શકાય જેથી ખાતરી કરી શકાય કે કાયમી ચુંબક મોટર ચુંબકત્વ ગુમાવતું નથી.

૩.ખર્ચના મુદ્દાઓ

દુર્લભ પૃથ્વીના કાયમી ચુંબક હજુ પણ પ્રમાણમાં મોંઘા હોવાથી, દુર્લભ પૃથ્વીના કાયમી ચુંબક મોટર્સની કિંમત સામાન્ય રીતે ઇલેક્ટ્રિક ઉત્તેજના મોટર્સ કરતા વધારે હોય છે, જેને તેના ઉચ્ચ પ્રદર્શન અને સંચાલન ખર્ચમાં બચત દ્વારા વળતર આપવાની જરૂર છે. કેટલાક કિસ્સાઓમાં, જેમ કે કમ્પ્યુટર ડિસ્ક ડ્રાઇવ માટે વૉઇસ કોઇલ મોટર્સ, NdFeB કાયમી ચુંબકનો ઉપયોગ કામગીરીમાં સુધારો કરે છે, વોલ્યુમ અને માસમાં નોંધપાત્ર ઘટાડો કરે છે, અને કુલ ખર્ચ ઘટાડે છે. ડિઝાઇન કરતી વખતે, ચોક્કસ ઉપયોગના પ્રસંગો અને જરૂરિયાતોના આધારે કામગીરી અને કિંમતની તુલના કરવી અને માળખાકીય પ્રક્રિયાઓમાં નવીનતા લાવવી અને ખર્ચ ઘટાડવા માટે ડિઝાઇનને ઑપ્ટિમાઇઝ કરવી જરૂરી છે.

અનહુઇ મિંગટેંગ પરમેનન્ટ મેગ્નેટ ઇલેક્ટ્રોમિકેનિકલ ઇક્વિપમેન્ટ કંપની લિમિટેડ (https://www.mingtengmotor.com/). કાયમી ચુંબક મોટર ચુંબકીય સ્ટીલનો ડિમેગ્નેટાઇઝેશન દર દર વર્ષે એક હજારમા ભાગથી વધુ નથી.

અમારી કંપનીના કાયમી ચુંબક મોટર રોટરની કાયમી ચુંબક સામગ્રી ઉચ્ચ ચુંબકીય ઉર્જા ઉત્પાદન અને ઉચ્ચ આંતરિક બળજબરી સિન્ટર્ડ NdFeB અપનાવે છે, અને પરંપરાગત ગ્રેડ N38SH, N38UH, N40UH, N42UH, વગેરે છે. ઉદાહરણ તરીકે, અમારી કંપનીના સામાન્ય રીતે ઉપયોગમાં લેવાતા ગ્રેડ N38SH લો: 38- 38MGOe ના મહત્તમ ચુંબકીય ઉર્જા ઉત્પાદનનું પ્રતિનિધિત્વ કરે છે; SH 150℃ ના મહત્તમ તાપમાન પ્રતિકારનું પ્રતિનિધિત્વ કરે છે. UH નું મહત્તમ તાપમાન પ્રતિકાર 180℃ છે. કંપનીએ ચુંબકીય સ્ટીલ એસેમ્બલી માટે વ્યાવસાયિક ટૂલિંગ અને માર્ગદર્શિકા ફિક્સર ડિઝાઇન કર્યા છે, અને વાજબી માધ્યમો સાથે એસેમ્બલ ચુંબકીય સ્ટીલની ધ્રુવીયતાનું ગુણાત્મક વિશ્લેષણ કર્યું છે, જેથી દરેક સ્લોટ ચુંબકીય સ્ટીલનું સંબંધિત ચુંબકીય પ્રવાહ મૂલ્ય નજીક હોય, જે ચુંબકીય સર્કિટની સમપ્રમાણતા અને ચુંબકીય સ્ટીલ એસેમ્બલીની ગુણવત્તાને સુનિશ્ચિત કરે છે.

કૉપિરાઇટ: આ લેખ WeChat પબ્લિક નંબર "આજની મોટર" નું પુનઃમુદ્રણ છે, મૂળ લિંક https://mp.weixin.qq.com/s/zZn3UsYZeDwicEDwIdsbPg

આ લેખ અમારી કંપનીના વિચારોનું પ્રતિનિધિત્વ કરતો નથી. જો તમારા અલગ મંતવ્યો અથવા વિચારો હોય, તો કૃપા કરીને અમને સુધારો!