Baru-baru ini, apabila teknologi berkembang ke arah frekuensi tinggi dan kelajuan tinggi, kehilangan arus pusar magnet telah menjadi masalah utama. TerutamanyaBoron Besi Neodymium(NdFeB) danSamarium KobaltMagnet (SmCo), lebih mudah dipengaruhi oleh suhu. Kehilangan arus pusar telah menjadi masalah utama.
Arus pusar ini sentiasa menghasilkan penjanaan haba, dan kemudian penurunan prestasi dalam motor, penjana dan penderia. Teknologi magnet arus anti-pusar biasanya menyekat penjanaan arus pusar atau menyekat pergerakan arus teraruh.
"Kuasa Magnet" telah dibangunkan teknologi Anti-eddy-arus magnet NdFeB dan SmCo.
The Eddy Currents
Arus pusar dijana dalam bahan konduktif yang berada dalam medan elektrik berselang-seli atau medan magnet berselang-seli. Mengikut undang-undang Faraday, medan magnet berselang-seli menjana elektrik, dan sebaliknya. Dalam industri, prinsip ini digunakan dalam peleburan metalurgi. Melalui aruhan frekuensi sederhana, bahan konduktif dalam mangkuk pijar, seperti Fe dan logam lain, teraruh untuk menjana haba, dan akhirnya bahan pepejal cair.
Kerintangan magnet NdFeB, magnet SmCo atau magnet Alnico sentiasa sangat rendah. Ditunjukkan dalam jadual 1. Oleh itu, jika magnet ini berfungsi dalam peranti elektromagnet, interaksi antara fluks magnet dan komponen konduktif menjana arus pusar dengan sangat mudah.
Jadual1 Kerintangan magnet NdFeB, magnet SmCo atau magnet Alnico
| Magnet | Resistiviti (mΩ·cm) |
| Alnico | 0.03-0.04 |
| SmCo | 0.05-0.06 |
| NdFeB | 0.09-0.10 |
Menurut Undang-undang Lenz, arus Eddy yang dijana dalam magnet NdFeB dan SmCo, membawa kepada beberapa kesan yang tidak diingini:
● Kehilangan Tenaga: Disebabkan oleh arus pusar, sebahagian daripada tenaga magnet ditukar kepada haba, mengurangkan kecekapan peranti. Sebagai contoh, kehilangan besi dan kehilangan kuprum akibat arus pusar adalah faktor utama kecekapan motor. Dalam konteks pengurangan pelepasan karbon, meningkatkan kecekapan motor adalah sangat penting.
● Penjanaan Haba dan Penyahmagnetan: Kedua-dua magnet NdFeB dan SmCo mempunyai suhu operasi maksimum, yang merupakan parameter kritikal bagi magnet kekal. Haba yang dihasilkan oleh kehilangan arus pusar menyebabkan suhu magnet meningkat. Sebaik sahaja suhu operasi maksimum melebihi, penyahmagnetan akan berlaku, yang akhirnya akan membawa kepada penurunan dalam fungsi peranti atau masalah prestasi yang serius.
Terutama selepas pembangunan motor berkelajuan tinggi, seperti motor galas magnetik dan motor galas udara, masalah penyahmagnetan pemutar telah menjadi lebih menonjol. Rajah 1 menunjukkan pemutar motor galas udara dengan kelajuan30,000RPM. Suhu akhirnya meningkat kira-kira500°C, mengakibatkan penyahmagnetan magnet.
rajah 1. a dan c ialah gambarajah medan magnet dan taburan rotor normal, masing-masing.
b dan d ialah gambar rajah medan magnet dan taburan pemutar yang dinyahmagnetkan, masing-masing.
Tambahan pula, magnet NdFeB mempunyai suhu Curie yang rendah (~320°C), yang menjadikannya penyahmagnetan. Suhu curie magnet SmCo, adalah antara 750-820°C. NdFeB lebih mudah dipengaruhi oleh arus pusar berbanding SmCo.
Teknologi Semasa Anti-Eddy
Beberapa kaedah telah dibangunkan untuk mengurangkan arus pusar dalam magnet NdFeB dan SmCo. Kaedah pertama ini adalah untuk menukar komposisi dan struktur magnet untuk meningkatkan kerintangan. Kaedah kedua yang selalu digunakan dalam kejuruteraan untuk mengganggu pembentukan gelung arus pusar yang besar.
1.Meningkatkan kerintangan magnet
Gabay et.al telah ditambah CaF2, B2O3 kepada magnet SmCo untuk meningkatkan kerintangan, yang dipertingkatkan daripada 130 μΩ cm kepada 640 μΩ cm. Walau bagaimanapun, (BH)max dan Br menurun dengan ketara.
2. Laminasi Magnet
Laminasi magnet, adalah kaedah yang paling berkesan dalam kejuruteraan.
Magnet dihiris menjadi lapisan nipis dan kemudian dilekatkan bersama. Antara muka antara dua keping magnet ialah gam penebat. Laluan elektrik untuk arus pusar terganggu. Teknologi ini digunakan secara meluas dalam motor dan penjana berkelajuan tinggi. "Kuasa Magnet" telah dibangunkan banyak teknologi untuk meningkatkan kerintangan magnet. https://www.magnetpower-tech.com/high-electrical-impedance-eddy-current-series-product/
Parameter kritikal pertama ialah kerintangan. Kerintangan magnet NdFeB dan SmCo berlamina yang dihasilkan oleh "Kuasa Magnet" adalah lebih tinggi daripada 2 MΩ·cm. Magnet ini boleh menghalang pengaliran arus dengan ketara dalam magnet dan kemudian menyekat penjanaan haba.
Parameter kedua ialah ketebalan gam antara kepingan magnet. Jika ketebalan lapisan gam terlalu tinggi, ia akan menyebabkan isipadu magnet berkurangan, mengakibatkan penurunan fluks magnet secara keseluruhan. “Kuasa Magnet” boleh menghasilkan magnet berlamina dengan ketebalan lapisan gam 0.05mm.
3. Salutan dengan Bahan Kerintangan Tinggi
Salutan penebat sentiasa digunakan pada permukaan magnet untuk meningkatkan kerintangan magnet. Salutan ini bertindak sebagai penghalang, untuk mengurangkan aliran arus pusar pada permukaan magnet. Seperti epoksi atau parylena, salutan seramik sentiasa digunakan.
Faedah Teknologi Anti-Eddy Current
Teknologi semasa anti-eddy adalah penting digunakan dalam banyak aplikasi dengan magnet NdFeB dan SmCo. Termasuk:
● Hmotor berkelajuan igh: Dalam motor berkelajuan tinggi, yang bermaksud kelajuan adalah antara 30,000-200,000RPM, untuk menekan arus pusar dan mengurangkan haba adalah keperluan utama. Rajah 3 menunjukkan suhu perbandingan magnet SmCo biasa dan SmCo arus anti-pusing dalam 2600Hz. Apabila suhu magnet SmCo biasa (kiri merah) melebihi 300 ℃, suhu magnet SmCo arus anti-eddy (satu bule kanan) tidak melebihi 150 ℃.
●Mesin MRI: Mengurangkan arus pusar adalah penting dalam MRI untuk mengekalkan kestabilan sistem.
Teknologi semasa anti-eddy sangat penting untuk meningkatkan prestasi magnet NdFeB dan SmCo dalam banyak aplikasi. Dengan menggunakan teknologi laminasi, segmentasi dan salutan, arus pusar boleh dikurangkan dengan ketara dalam "Kuasa Magnet". Magnet NdFeB dan SmCo anti-eddy semasa boleh digunakan dalam sistem elektromagnet moden.
Masa siaran: Sep-23-2024
