まずは1J50について知ろう：ただのアイアンではない
1J50 は鉄ニッケル軟磁性合金です。国内規格では「1」は軟磁気特性、「J」は精度、「50」はニッケル含有量が約50％であることを示します。これは、高い透磁率と低い保磁力で知られるエリート材料ファミリーであるパーマロイファミリーに属しています。
磁性材料の中でも「超伝導体」と考えることができます（もちろん抵抗がゼロというわけではなく、磁力線を伝導する能力が非常に強いのです）。一般の珪素鋼板（DW470など）と比較して、弱磁場における性能は最高レベルです。
1J50 を選択する 5 つの主な理由
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??非常に高い飽和磁気誘導 (Bs)
それは何ですか: Bs は、材料が磁化できる最大度であり、単位体積あたりに伝えることができる磁場の強さを決定します。
重要な理由: Bs 値が高いということは、同じ空間 (ステーター スロットとヨーク) 内で 1J50 がより強い磁束を通過させることができ、それによってより大きなトルクを生成できることを意味します。これにより、よりコンパクトなモーター設計と高い電力密度が可能になります。 1J50のBs値（約1.5T）はフェライトなどの材料に比べて大幅に高く、パワーモーターの基礎となる高級珪素鋼板に匹敵します。
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非常に高い初透磁率（μi）と最大透磁率（μm）
概要: 透磁率は、材料の磁化のし易さを測定します。透磁率が高いほど、同じ強さの磁場を確立するのに必要な励起電流は低くなります。
重要な理由: 非常に高い透磁率には、2 つの重要な利点があります。
低い励磁電流: 無負荷または軽負荷の場合、モーターが消費する電流は非常に低く、特に部分負荷条件下で銅損 (I?R 損失) が大幅に削減され、モーター効率が向上します。
高い応答速度: 電流の変化に応じて磁界が迅速に発生および消失するため、モーターに優れた動的応答特性が与えられ、正確な制御と高速な起動/停止時間を必要とするアプリケーションに最適です。
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極めて低い保磁力 (Hc)
それは何ですか: 保磁力は、減磁に対する材料の抵抗の尺度です。 Hcが低いほど、材料のヒステリシスループが薄くなり、磁化および減磁が容易になります。
重要な理由: 低い保磁力は、低いヒステリシス損失に直接つながります。ヒステリシス損失はコア損失の重要な要素であり、熱として放散されます。 1J50 の保磁力は極めて低いため、交流磁場におけるヒステリシス損失が最小限に抑えられ、モーターのコア損失と温度上昇が効果的に低減され、それによって効率と耐用年数が向上します。
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低コアロス
これらの利点を組み合わせて、1J50 の総鉄損 (ヒステリシス損 + 渦電流損) は、中周波および磁束密度で通常の珪素鋼板に比べて大幅に低くなります。抵抗率はケイ素鋼ほど高くないため、高周波での渦電流損失が比較的高くなりますが、一般的に 400Hz ～ 1000Hz で動作する中周波航空モーターや高精度サーボモーターにおいて、全体的な損失性能は引き続き優れています。
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安定した一貫したパフォーマンス
「精密合金」として、1J50 は非常に厳しい製造プロセスと要件を経て、磁気特性の高い一貫性と安定性を保証します。これは、高性能で信頼性の高いモーターを大量生産し、すべてのモーターが設計どおりに動作することを保証するために非常に重要です。
トレードオフ: 1J50 の欠点と解決策
もちろん、完璧な材料は存在せず、1J50 の選択にはトレードオフが伴います。
高コスト: この配合にはニッケル (50%) とモリブデン (約 1.8%) が豊富に含まれているため、原材料コストがケイ素鋼板よりもはるかに高くなります。
難しい加工: 1J50 は柔らかい材料であり、打ち抜き加工には高度な工具とプロセス要件が必要です。さらに重要なことは、応力を緩和し、最適な磁気特性を回復するために、加工後に高温水素アニールを受ける必要があることです。このステップにより、製造コストが増加し、複雑さが増します。
限られた高周波用途: 抵抗率がケイ素鋼よりも低いため、数千 Hz を超える高周波では渦電流損失が大幅に増加し、ナノ結晶、アモルファス、またはフェライト材料を上回る性能を発揮する可能性があります。
したがって、1J50は一般の家庭用扇風機や電気自動車の主駆動モーター（後者はコストと性能のバランスをとるためにケイ素鋼板が一般的に使用されます）には使用されず、効率、サイズ、重量、応答速度、信頼性が非常に要求される分野で使用されます。
典型的なアプリケーションシナリオ
航空宇宙モーター: 航空機搭載機器 (燃料ポンプやアクチュエーターなど) の 400Hz 中周波モーターには、重量、効率、信頼性に関して非常に厳しい要件があります。
精密サーボモーター: 高精度 CNC 工作機械とロボットジョイントには、非常に高い制御精度と高速応答が必要です。
軍事機器: レーダー システム、ジャイロスコープ、ナビゲーション機器の高性能マイクロ モーター。
高精度のセンサーと計装: 高い透磁率を利用します。
結論
モーターのステーター材料として 1J50 を選択するのは、基本的に「コストよりも性能」を重視して決定します。高価で複雑な製造プロセスと引き換えに、高効率、低損失、高応答、コンパクトなサイズといった比類のない磁気特性を実現します。
現在、技術の進歩に伴い、アモルファス材料やナノ結晶材料などの新しい材料がその立場に挑戦しています。しかし、特定の中周波高性能分野においては、そのバランスのとれた安定した全体的な性能により、1J50 はエンジニアにとってかけがえのない「磁性の黄金」であり続けます。
Youyouテクノロジーについて
Youyou Technology Co., Ltd. は、自己融着ケイ素鋼、極薄ケイ素鋼、自己融着特殊軟磁性合金などのさまざまな軟磁性材料で作られた自己融着精密コアの製造を専門としています。当社は、精密磁性部品の高度な製造プロセスを活用し、高性能モーター、高速モーター、中周波トランス、リアクトルなどの主要なパワー部品に使用される軟磁性コアに対する高度なソリューションを提供しています。
同社の自己融着精密コア製品には現在、ストリップ厚さ 0.05mm (ST-050)、0.1mm (10JNEX900/ST-100)、0.15mm、0.2mm (20JNEH1200/20HX1200/ B20AV1200/20CS1200HF) の一連のケイ素鋼コアが含まれています。 0.35mm(35JNE210/35JNE230/ B35A250-Z/35CS230HF)、および軟磁性合金 1J22/1J50/1J79 を含む特殊軟磁性合金コア。
