Primero, conozcamos 1J50: no es cualquier hierro
1J50 es una aleación magnética suave de hierro-níquel. En los estándares nacionales, el "1" designa propiedades magnéticas blandas, la "J" significa precisión y el "50" indica un contenido de níquel de aproximadamente 50%. Pertenece a la familia Permalloy, una familia de materiales de élite conocida por su alta permeabilidad magnética y baja coercitividad.
Puede pensar en ello como un "superconductor" entre los materiales magnéticos (por supuesto, no tiene resistencia cero, sino más bien una capacidad excepcionalmente fuerte para realizar líneas de campo magnético). En comparación con las láminas ordinarias de acero de silicio (como DW470), su rendimiento en campos magnéticos débiles es de primera categoría.
Cinco razones clave para elegir 1J50
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?? Inducción magnética de saturación extremadamente alta (BS)
Qué es: BS es el grado máximo al que se puede magnetizar un material, determinando la resistencia del campo magnético que puede transportar por unidad de volumen.
¿Por qué es importante?: Un alto valor de BS significa que dentro del mismo espacio (ranuras del estator y yugo), el 1J50 puede pasar un flujo magnético más fuerte, generando así un mayor torque. Esto permite diseños de motores más compactos y alta densidad de potencia. El valor BS de 1J50 (aproximadamente 1.5T) es significativamente más alto que los materiales como la ferrita y comparable a las láminas de acero de silicio de alto grado, que es la base para su uso en motores de potencia.
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Permeabilidad magnética inicial extremadamente alta (�i) y permeabilidad magnética máxima (�m)
Qué es: La permeabilidad magnética mide la facilidad con la que se puede magnetizar un material. Cuanto mayor sea la permeabilidad, menor es la corriente de excitación requerida para establecer un campo magnético de la misma resistencia.
¿Por qué es importante?: La permeabilidad magnética extremadamente alta ofrece dos ventajas clave:
Corriente de baja excitación: La corriente dibujada por el motor es muy baja cuando se descarga o se carga ligeramente, reduciendo significativamente las pérdidas de cobre (pérdidas de I2R) y mejora la eficiencia del motor, especialmente en condiciones parcialmente cargadas.
Alta velocidad de respuesta: El campo magnético construye y colapsa rápidamente en respuesta a los cambios actuales, dando al motor excelentes características de respuesta dinámica, lo que lo hace ideal para aplicaciones que requieren un control preciso y tiempos de inicio rápidos.
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Coercividad extremadamente baja (HC)
Qué es: La coercitividad es una medida de la resistencia de un material a la desmagnetización. Cuanto más bajo sea el HC, más delgado es el bucle de histéresis del material, lo que hace que sea más fácil magnetizar y desmagnetizar.
¿Por qué es importante?: La baja coercitividad conduce directamente a una baja pérdida de histéresis. La pérdida de histéresis es un componente significativo de la pérdida de núcleo, disipado como calor. La coercitividad extremadamente baja del 1J50 minimiza la pérdida de histéresis en los campos magnéticos alternos, reduciendo efectivamente la pérdida de núcleo y el aumento de la temperatura en el motor, mejorando así la eficiencia y la vida útil.
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Baja pérdida de núcleo
Combinando estas ventajas, la pérdida de núcleo total del 1J50 (pérdida de histéresis + pérdida de corriente de Eddy) es significativamente menor que la de las láminas ordinarias de acero de silicio a frecuencias medianas y densidades de flujo. Aunque su resistividad no es tan alta como la del acero de silicio, lo que resulta en pérdidas de corriente de Founddy relativamente altas a altas frecuencias, su rendimiento general de pérdida sigue siendo excelente en motores de aviación de frecuencia media y servomotores de precisión, que generalmente operan entre 400Hz y 1000Hz.
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Rendimiento estable y consistente
Como una "aleación de precisión", 1J50 sufre procesos y requisitos de producción extremadamente estrictos, asegurando una alta consistencia y estabilidad en sus propiedades magnéticas. Esto es crucial para la producción en masa de motores de alto rendimiento y alta confiabilidad, asegurando que cada motor funcione según lo diseñado.
Compromisos: desventajas y soluciones de 1J50
Por supuesto, ningún material es perfecto, y elegir 1J50 implica compensaciones:
Alto costo: La fórmula, rica en níquel (50%) y molibdeno (aproximadamente 1.8%), hace que el costo de la materia prima sea mucho más alta que la lámina de acero de silicio.
Procesamiento difícil: 1J50 es un material suave, y el perforación requiere mayores requisitos de herramientas y procesos. Más importante aún, debe sufrir recocido de hidrógeno de alta temperatura después del procesamiento para aliviar el estrés y restaurar las propiedades magnéticas óptimas. Este paso aumenta el costo y la complejidad de fabricación.
Aplicaciones limitadas de alta frecuencia: Debido a que su resistividad es menor que la del acero de silicio, sus pérdidas de corriente de Fouca Eddy aumentan significativamente a altas frecuencias por encima de varios miles de Hz, lo que puede superar los materiales nanocristalinos, amorfos o de ferrita.
Por lo tanto, 1J50 no se usa en ventiladores domésticos comunes o motores de transmisión principal de vehículos eléctricos (estos últimos usan más comúnmente hojas de acero de silicio para equilibrar el costo y el rendimiento), pero se usa en campos que tienen requisitos extremos de eficiencia, tamaño, peso, velocidad de respuesta y confiabilidad.
Escenarios de aplicación típicos
Motores aeroespaciales: Los motores de 400Hz de frecuencia media en equipos aéreos (como bombas de combustible y actuadores) tienen requisitos extremadamente estrictos para el peso, la eficiencia y la confiabilidad.
Servomotores de precisión: Las máquinas herramientas CNC de alta precisión y las articulaciones robóticas requieren una precisión de control extremadamente alta y una respuesta rápida.
Equipo militar: Micro motores de alto rendimiento en sistemas de radar, giroscopios y equipos de navegación.
Sensores e instrumentación de alta precisión: Utilice su alta permeabilidad magnética.
Conclusión
La elección de 1J50 como material de estator de motor es esencialmente una decisión de "rendimiento sobre el costo". Cerca un proceso de fabricación de alto precio y complejo por propiedades magnéticas incomparables: alta eficiencia, baja pérdida, alta respuesta y tamaño compacto.
Actualmente, con los avances tecnológicos, los nuevos materiales como materiales amorfos y nanocristalinos están desafiando su posición. Sin embargo, en el campo específico de alto rendimiento de frecuencia media, 1J50 sigue siendo el "oro magnético" irremplazable a los ojos de los ingenieros debido a su rendimiento general equilibrado y estable.
Acerca de la tecnología de su parte
Yoyou Technology Co., Ltd. se especializa en la fabricación de núcleos de precisión de autoexpesado hechos de varios materiales magnéticos blandos, incluidos el acero de silicio de autoexpuesto, el acero de silicio ultra delgado y las aleaciones magnéticas suaves especiales de autovenidas. Utilizamos procesos de fabricación avanzados para componentes magnéticos de precisión, proporcionando soluciones avanzadas para núcleos magnéticos blandos utilizados en componentes de potencia clave, como motores de alto rendimiento, motores de alta velocidad, transformadores de frecuencia media y reactores.
Los productos de núcleo de precisión de autoexpresión de la compañía actualmente incluyen una gama de núcleos de acero de silicio con espesores de tiras de 0.05 mm (ST-050), 0.1 mm (10JNEX900/ST-100), 0.15 mm, 0.2 mm (20JNEH1200/20HX1200/B20AV1200/20CS1200HF) y 0.35MM (35JNE210/35JNE B35A250-Z/35CS230HF), así como núcleos especializados de aleación magnética suave, incluida la aleación magnética suave 1J22/1J50/1J79.
