Для начала познакомимся с 1J50: Это не просто железо
1J50 – железо-никелевый магнитомягкий сплав. В отечественных стандартах цифра «1» обозначает магнитомягкие свойства, буква «J» означает точность, а цифра «50» указывает на содержание никеля примерно 50%. Он принадлежит к семейству пермаллоев, элитному семейству материалов, известных своей высокой магнитной проницаемостью и низкой коэрцитивной силой.
Вы можете думать о нем как о «сверхпроводнике» среди магнитных материалов (конечно, у него не нулевое сопротивление, а исключительно сильная способность проводить линии магнитного поля). По сравнению с обычными листами кремниевой стали (такими как DW470) его характеристики в слабых магнитных полях являются первоклассными.
Пять ключевых причин выбрать 1J50
-
??Чрезвычайно высокая магнитная индукция насыщения (Bs)
Что это такое: Bs — это максимальная степень намагничивания материала, определяющая силу магнитного поля, которое он может переносить на единицу объема.
Почему это важно: высокое значение Bs означает, что в одном и том же пространстве (пазы статора и ярмо) 1J50 может пропускать более сильный магнитный поток, тем самым создавая больший крутящий момент. Это позволяет создать более компактную конструкцию двигателя и повысить удельную мощность. Значение Bs 1J50 (приблизительно 1,5T) значительно выше, чем у таких материалов, как феррит, и сравнимо с листами из высококачественной кремнистой стали, что является основой для его использования в силовых двигателях.
-
Чрезвычайно высокая начальная магнитная проницаемость (��i) и максимальная магнитная проницаемость (��m)
Что это такое: Магнитная проницаемость измеряет легкость, с которой материал можно намагничивать. Чем выше проницаемость, тем меньший ток возбуждения необходим для установления магнитного поля той же напряженности.
Почему это важно: Чрезвычайно высокая магнитная проницаемость дает два ключевых преимущества:
Низкий ток возбуждения: Ток, потребляемый двигателем, очень мал, когда он не нагружен или слегка нагружен, что значительно снижает потери в меди (потери I?R) и повышает эффективность двигателя, особенно в условиях частичной нагрузки.
Высокая скорость реакции: магнитное поле быстро создается и разрушается в ответ на изменения тока, что придает двигателю превосходные динамические характеристики, что делает его идеальным для приложений, требующих точного управления и быстрого запуска и остановки.
-
Чрезвычайно низкая коэрцитивность (Hc)
Что это: Коэрцитивность — это мера устойчивости материала к размагничиванию. Чем ниже Hc, тем тоньше петля гистерезиса материала, что облегчает намагничивание и размагничивание.
Почему это важно: низкая коэрцитивность напрямую приводит к низким потерям на гистерезис. Гистерезисные потери являются важной составляющей потерь в сердечнике, рассеиваемых в виде тепла. Чрезвычайно низкая коэрцитивность 1J50 сводит к минимуму потери на гистерезис в переменных магнитных полях, эффективно снижая потери в сердечнике и повышение температуры в двигателе, тем самым повышая эффективность и срок службы.
-
Низкие потери в сердечнике
Сочетая эти преимущества, общие потери в сердечнике 1J50 (потери на гистерезис + потери на вихревые токи) значительно ниже, чем у обычных листов кремнистой стали при средних частотах и плотностях потока. Хотя его удельное сопротивление не такое высокое, как у кремниевой стали, что приводит к относительно высоким потерям на вихревые токи на высоких частотах, его общие характеристики потерь остаются превосходными в среднечастотных авиационных двигателях и прецизионных серводвигателях, которые обычно работают в диапазоне от 400 Гц до 1000 Гц.
-
Стабильная и стабильная производительность
Как «прецизионный сплав» 1J50 подвергается чрезвычайно строгим производственным процессам и требованиям, что обеспечивает высокую стабильность и стабильность его магнитных свойств. Это имеет решающее значение для массового производства высокопроизводительных и надежных двигателей, гарантируя, что каждый двигатель будет работать так, как задумано.
Компромиссы: недостатки 1J50 и решения
Конечно, ни один материал не идеален, и выбор 1J50 предполагает компромиссы:
Высокая стоимость: формула, богатая никелем (50%) и молибденом (приблизительно 1,8%), делает стоимость сырья намного выше, чем у листа из кремнистой стали.
Сложная обработка: 1J50 — мягкий материал, поэтому штамповка требует более высоких требований к инструментам и процессам. Что еще более важно, после обработки он должен пройти высокотемпературный водородный отжиг, чтобы снять напряжение и восстановить оптимальные магнитные свойства. Этот шаг увеличивает стоимость и сложность производства.
Ограниченное применение при высоких частотах: поскольку удельное сопротивление этой стали ниже, чем у кремнистой стали, ее потери на вихревые токи значительно возрастают на высоких частотах выше нескольких тысяч Гц, потенциально превосходя по характеристикам нанокристаллические, аморфные или ферритовые материалы.
Поэтому 1J50 не используется в обычных бытовых вентиляторах или двигателях главного привода электромобилей (в последних чаще используются листы кремниевой стали для баланса стоимости и производительности), а используется в областях, где предъявляются жесткие требования к эффективности, размеру, весу, скорости срабатывания и надежности.
Типичные сценарии применения
Аэрокосмические двигатели. К среднечастотным двигателям 400 Гц в бортовом оборудовании (например, топливных насосах и приводах) предъявляются чрезвычайно строгие требования к весу, эффективности и надежности.
Прецизионные серводвигатели. Высокоточные станки с ЧПУ и роботизированные соединения требуют чрезвычайно высокой точности управления и быстрого реагирования.
Военная техника: Высокопроизводительные микродвигатели в радиолокационных системах, гироскопах и навигационном оборудовании.
Высокоточные датчики и приборы: используйте их высокую магнитную проницаемость.
Заключение
Выбор 1J50 в качестве материала статора двигателя, по сути, является решением, основанным на принципе «производительность важнее стоимости». Он сочетает в себе высокую цену и сложный производственный процесс с беспрецедентными магнитными свойствами: высокой эффективностью, низкими потерями, высоким откликом и компактным размером.
В настоящее время, благодаря технологическим достижениям, новые материалы, такие как аморфные и нанокристаллические материалы, бросают вызов его положению. Однако в специфической высокопроизводительной среднечастотной области 1J50 остается незаменимым «магнитным золотом» в глазах инженеров благодаря своим сбалансированным и стабильным общим характеристикам.
О технологии Youyou
Компания Youyou Technology Co., Ltd. специализируется на производстве прецизионных самосвязывающих сердечников из различных магнитомягких материалов, включая самосвязывающуюся кремниевую сталь, ультратонкую кремниевую сталь и специальные самосвязывающиеся магнитно-мягкие сплавы. Мы используем передовые производственные процессы для прецизионных магнитных компонентов, предоставляя передовые решения для магнитомягких сердечников, используемых в ключевых силовых компонентах, таких как высокопроизводительные двигатели, высокоскоростные двигатели, среднечастотные трансформаторы и реакторы.
В настоящее время компания производит прецизионные сердечники из кремниевой стали с толщиной полос 0,05 мм (ST-050), 0,1 мм (10JNEX900/ST-100), 0,15 мм, 0,2 мм (20JNEH1200/20HX1200/ B20AV1200/20CS1200HF) и 0,35 мм (35JNE210/35JNE230/ B35A250-Z/35CS230HF), а также сердечники из специальных магнитомягких сплавов, в том числе из мягкого магнитного сплава 1J22/1J50/1J79.
