इलेक्ट्रिक मोटर डिज़ाइन के लिए नियोडिमियम चुंबकों की तुलना करना
चुनना इलेक्ट्रिक मोटर्स के लिए नियोडिमियम चुंबक यह कैटलॉग के पृष्ठ पर सबसे बड़ी ग्रेड संख्या का चयन करने का मामला नहीं है। एक मोटर डिज़ाइनर को उपयोगी एयर-गैप फ्लक्स, डीमैग्नेटाइज़ेशन मार्जिन, थर्मल एक्सपोज़र, ज्यामिति, निर्माण सहिष्णुता और संक्षारण सुरक्षा के बीच संतुलन बनाना होता है। एक चुंबकीय सामग्री के तकनीकी विशेषज्ञ के रूप में, मैं कार्यशील स्थितियों और चुंबकीय परिपथ से शुरुआत करूँगा, फिर उन ग्रेड्स की तुलना करूँगा जो उन्हें सहन कर सकते हैं।
अधिकांश टीमें यह प्रश्न लेकर शुरू करती हैं कि “कौन-सा चुंबक सबसे मज़बूत है?” एक बेहतर प्रश्न यह है कि “यह रोटर वास्तव में किस तापमान, विपरीत क्षेत्र, एयर गैप और असेंबली सहिष्णुता का सामना करेगा?” यह बदलाव उचित विकल्पों को सीमित कर देता है इलेक्ट्रिक मोटर्स के लिए नियोडिमियम चुंबक एक खींचने के बल के आंकड़े पर विचार करने से काफी पहले।
मोटर के वास्तविक संचालन क्षेत्र से शुरू करें
के लिए इलेक्ट्रिक मोटर्स के लिए नियोडिमियम चुंबक , संबंधित तापमान केवल आवास के बाहर का वातावरण तापमान नहीं है। रोटर की गर्मी, निकटस्थ वाइंडिंग्स, ड्यूटी साइकिल, वेंटिलेशन, तापीय चक्र, और दोष स्थितियों पर विचार करें। एक मानक N-ग्रेड एनडीफ़ेब चुंबक को अक्सर लगभग 80°C के अधिकतम कार्य तापमान के साथ जोड़ा जाता है, जबकि उच्च-कोहरेसिविटी वर्ग उपयोगी सीमा को बढ़ा सकते हैं; SH वर्गों को आमतौर पर लगभग 150°C के आसपास उद्धृत किया जाता है। ये आंकड़े शुरुआती बिंदु हैं, मुक्ति मानदंड नहीं। आपूर्तिकर्ता के वर्तमान डेटा शीट के आधार पर सटीक ग्रेड, लोड लाइन, और तापमान सीमा की पुष्टि करें।
यदि कोई अनुप्रयोग लगातार 60°C से नीचे रहता है, तो एक मानक ग्रेड उपयुक्त हो सकता है। यदि बार-बार होने वाले तापीय चक्र चुंबक को उसकी अधिकतम सीमा के निकट ले जाते हैं, तो स्थिति बदल जाती है। उस स्थिति में, इलेक्ट्रिक मोटर्स के लिए नियोडिमियम चुंबक को कमरे के तापमान पर मात्र नहीं, बल्कि पूर्ण तापमान-और-चुंबकीय क्षेत्र संयोजन के बाद अपरिवर्तनीय हानि के लिए मूल्यांकन किया जाना चाहिए।
केवल ग्रेड लेबल्स की तुलना करने के बजाय, रिमैनेंस और कोहरेसिविटी की तुलना करें
मोटर टीमें अक्सर ऊर्जा-उत्पाद लेबल की तुलना सबसे पहले करती हैं। यह उपयोगी हो सकता है, लेकिन यह अपूर्ण है। अवशिष्टता (रिमैनेंस) एक चुंबक द्वारा चुंबकीकरण के बाद बनाए रखे गए चुंबकीय प्रवाह से संबंधित है, जबकि सहप्रतिरोधिता (कोएर्सिविटी) चुंबकीय क्षय के प्रति प्रतिरोध का वर्णन करती है। एक संकुचित रोटर में, उच्च अवशिष्टता चुंबकीय प्रवाह घनत्व प्राप्त करने में सहायता कर सकती है, लेकिन अपर्याप्त सहप्रतिरोधिता डिज़ाइन को गर्मी और विपरीत दिशा में कार्य कर रहे स्टेटर के चुंबकीय क्षेत्र के संयुक्त प्रभाव के प्रति संवेदनशील बना सकती है।
इस कारण से, तुलना करते समय इलेक्ट्रिक मोटर्स के लिए नियोडिमियम चुंबक कम से कम अवशिष्ट चुंबकीय प्रवाह घनत्व, आंतरिक सहप्रतिरोधिता, अधिकतम कार्यकारी तापमान और चुंबकीय क्षय वक्र पर प्रस्तावित कार्य बिंदु को शामिल करना चाहिए। कोई सार्वभौमिक रूप से श्रेष्ठ विकल्प नहीं है: उपयुक्त ग्रेड आपकी कार्य परिस्थिति और सहनशीलता आवश्यकता पर निर्भर करता है। यदि तापीय सुरक्षा मार्जिन प्राथमिकता है, तो सहप्रतिरोधिता पर अधिक ध्यान देना चाहिए, न कि केवल एक प्रमुख खींच-बल संख्या पर।
तुलना के आधार के रूप में बेंच खींच परीक्षण के बजाय चुंबकीय परिपथ का उपयोग करें
एक कैटलॉग खींच-बल परीक्षण आमतौर पर एक परिभाषित स्टील लक्ष्य के विरुद्ध, निर्दिष्ट संपर्क स्थिति में किया जाता है। एक मोटर में वायु-अंतर, रोटर बैक आयरन, स्लॉटिंग प्रभाव, वक्राकार या खंडित चुंबक, और परिवर्तनशील धारा होती है। इनमें से कोई भी स्थिति सरल खींच परीक्षण द्वारा पुनरुत्पादित नहीं की जाती है। तुलना करते समय इलेक्ट्रिक मोटर्स के लिए नियोडिमियम चुंबक , असेम्बल किए गए चुंबकीय परिपथ का मॉडल या माप करें और वायु-अंतर फ्लक्स, बैक-ईएमएफ, टॉर्क स्थिरांक, कॉगिंग व्यवहार और डीमैग्नेटाइज़ेशन मार्जिन का निरीक्षण करें।
ज्यामिति का महत्व उतना ही है जितना कि द्रव्य का। त्रिज्या-विभाजित खंड, चाप चुंबक, ब्लॉक और वलय रोटर में फ्लक्स को अलग-अलग तरीके से व्यवस्थित करते हैं। एक पतला चुंबक को एक मोटे चुंबक की तुलना में, जिसका समान नाममात्र आयतन हो, अलग ग्रेड या ध्रुव व्यवस्था की आवश्यकता हो सकती है। चुंबकन दिशा, ध्रुव संख्या और धारण विधि भी यह निर्धारित करती है कि एक व्यावहारिक विनिर्देश क्या प्रदान कर सकता है। चुंबक, एडहेसिव या स्लीव, बैक आयरन और वायु-अंतर को एक एकीकृत प्रणाली के रूप में देखें।
टॉलरेंस निर्णयों को डिज़ाइन के शुरुआती चरण में ही लाएँ
सहनशीलता के लिए परिभाषित करने का समय इलेक्ट्रिक मोटर्स के लिए नियोडिमियम चुंबक रोटर हाउसिंग के जम जाने के बाद नहीं है। उस समय तक, शेष विकल्प सॉर्टिंग, पुनर्कार्य या पुनर्डिज़ाइन तक सीमित हो सकते हैं। मोटाई में भिन्नता वायु अंतर को बदल देती है; चाप-कोण और त्रिज्या में भिन्नता ध्रुव कवरेज को प्रभावित कर सकती है; और संचयी स्टैक-अप रोटर संतुलन या चिपकने वाले पदार्थ के स्पष्टीकरण को बदल सकता है।
कागज पर, एक व्यापक सहनशीलता स्वीकार्य प्रतीत हो सकती है। असेंबली के समय, उत्पादन बैच में भिन्नता असंगत धारण बल या असमान वायु अंतर पैदा कर सकती है। महत्वपूर्ण आयामों, मापन डेटम, छोर के तिरछे कोने, लेप मोटाई की अनुमति और निरीक्षण विधि को शुरू में ही निर्दिष्ट करें। सिंटर्ड चुंबकों के लिए, यह भी चर्चा करें कि क्या कड़ी सहनशीलता के लिए ग्राइंडिंग की आवश्यकता है और यह नेतृत्व समय, उत्पादन दर और लागत को कैसे बदलती है। इसका अर्थ यह नहीं है कि प्रत्येक आयाम को सबसे कड़ी सीमा की आवश्यकता है; इसका अर्थ है कि सीमाएँ मोटर की संवेदनशीलता के अनुरूप होनी चाहिए।
लेपों और हैंडलिंग आवश्यकताओं की तुलना करें
अधिकांश सिंटर्ड इलेक्ट्रिक मोटर्स के लिए नियोडिमियम चुंबक सुरक्षा की आवश्यकता होती है क्योंकि NdFeB जंग लगने के प्रति संवेदनशील होता है। उपयुक्त लेप का चयन आर्द्रता, नमक के संपर्क, तेल, चिपकने वाला पदार्थ, असेंबली के दौरान तापमान और किनारों को क्षति पहुँचने के जोखिम पर निर्भर करता है। निकल-आधारित प्रणालियाँ, एपॉक्सी प्रणालियाँ और अन्य विकल्प एक दिए गए प्रक्रिया में अलग-अलग प्रदर्शन कर सकते हैं। यह धारणा न बनाएँ कि शुष्क आंतरिक असेंबली में उपयोग किया गया लेप आर्द्र या रासायनिक रूप से प्रभावित मोटर वातावरण के लिए पर्याप्त होगा।
हैंडलिंग भी चयन का हिस्सा है। शक्तिशाली चुंबक एक-दूसरे से टकराने पर टूट सकते हैं, और लेप को क्षतिग्रस्त होने से बाद में जंग लगने की समस्या शुरू हो सकती है। पृथक्करण विधियाँ, असेंबली के दौरान चुंबकीय अवस्था, अभिविन्यास जाँच और पैकेजिंग को परिभाषित करें। ये प्रक्रिया विवरण तुलना करते समय आसानी से नज़रअंदाज़ किए जा सकते हैं, इलेक्ट्रिक मोटर्स के लिए नियोडिमियम चुंबक लेकिन ये पुनरावृत्तियों को प्रभावित करते हैं।
एक व्यावहारिक तुलना चेकलिस्ट
- चुंबक के स्थान पर निरंतर, शिखर और दोष तापमान को परिभाषित करें।
- वास्तविक लोड लाइन के लिए अवशेष चुंबकत्व, आंतरिक सहनशीलता और तापमान वर्ग की तुलना करें।
- असेंबल किए गए मोटर परिपथ में वायु-अंतराल फ्लक्स और विचुंबकन का मूल्यांकन करें।
- ज्यामिति, चुंबकीयकरण की दिशा और रोटर टॉपोलॉजी के साथ ध्रुव कवरेज का चयन करें।
- उपकरण अंतिम रूप देने से पहले महत्वपूर्ण आयामी और कोटिंग सहिष्णुताएँ निर्धारित करें।
- संक्षारण सुरक्षा, चिपकने वाले पदार्थ की संगतता, हैंडलिंग और आने वाले निरीक्षण की पुष्टि करें।
एक प्रोटोटाइप योजना के साथ अंतिम चयन करें
सबसे मजबूत दिखने वाला विनिर्देश स्वतः ही सबसे सुरक्षित उत्पादन विकल्प नहीं है। एक अनुशासित तुलना का इलेक्ट्रिक मोटर्स के लिए नियोडिमियम चुंबक अंत प्रोटोटाइप पर होता है जो अभिप्रेत ज्यामिति, कोटिंग, चिपकने वाले पदार्थ और तापीय स्थिति का प्रतिनिधित्व करते हैं। बैक-ईएमएफ, टॉर्क, रोटर संतुलन, तापमान में वृद्धि और प्रासंगिक तापीय चक्रीकरण के बाद कोई भी अपरिवर्तनीय परिवर्तन का परीक्षण करें। आपूर्तिकर्ता के प्रमाणपत्र और लॉट-स्तरीय निरीक्षण रिकॉर्ड को उन आयामों और चुंबकीय मानों के साथ संरेखित रखें जो मोटर के लिए महत्वपूर्ण हैं।
संक्षेप में, चयन करना इलेक्ट्रिक मोटर्स के लिए नियोडिमियम चुंबक यह एक प्रणाली-डिज़ाइन निर्णय है। तापमान और विकुंडलन स्थितियों के साथ शुरुआत करें, कार्य बिंदु के आधार पर ग्रेड डेटा की पुष्टि करें, और फिर कैटलॉग विनिर्देश और असेंबल किए गए रोटर के बीच के अंतर को पूरा करें। यह प्रक्रिया एक तुलना उत्पन्न करती है जो केवल उपलब्ध उच्चतम ग्रेड का ऑर्डर देने की तुलना में अधिक उपयोगी होती है।
