По-перше, давайте познайомимося з 1J50: це не будь-яке залізо
1J50 - залізо-нікелевий магнітом'який сплав. У вітчизняних стандартах «1» позначає магнітом’які властивості, «J» означає точність, а «50» означає вміст нікелю приблизно 50%. Він належить до сімейства пермаллоїв, елітного сімейства матеріалів, відомих своєю високою магнітною проникністю та низькою коерцитивністю.
Ви можете розглядати його як «надпровідник» серед магнітних матеріалів (звичайно, він не має нульового опору, а має виключно сильну здатність проводити лінії магнітного поля). У порівнянні зі звичайними силіконовими сталевими листами (такими як DW470), його продуктивність у слабких магнітних полях є першокласною.
П'ять основних причин вибрати 1J50
-
??Надзвичайно висока магнітна індукція насичення (Bs)
Що це таке: Bs — максимальний ступінь намагнічування матеріалу, що визначає силу магнітного поля, яке він може нести на одиницю об’єму.
Чому це важливо: високе значення Bs означає, що в одному просторі (прорізи статора та ярмо) 1J50 може пропускати сильніший магнітний потік, тим самим створюючи більший крутний момент. Це забезпечує більш компактну конструкцію двигуна та високу щільність потужності. Значення Bs 1J50 (приблизно 1,5 Т) значно вище, ніж у таких матеріалів, як ферит, і порівнянно з листами високоякісної кремнієвої сталі, що є основою для його використання в силових двигунах.
-
Надзвичайно висока початкова магнітна проникність (�i) і максимальна магнітна проникність (�m)
Що це таке: магнітна проникність вимірює легкість, з якою матеріал може бути намагнічений. Чим вище проникність, тим менший струм збудження необхідний для встановлення магнітного поля тієї ж сили.
Чому це важливо: Надзвичайно висока магнітна проникність пропонує дві ключові переваги:
Низький струм збудження: струм, споживаний двигуном, дуже низький, коли він не навантажений або невелике навантаження, що значно зменшує втрати міді (I?R втрати) і покращує ефективність двигуна, особливо в умовах часткового навантаження.
Висока швидкість відгуку: магнітне поле швидко створюється і слабшає у відповідь на зміни струму, надаючи двигуну відмінні характеристики динамічного відгуку, що робить його ідеальним для додатків, які вимагають точного керування та швидкого запуску та зупинки.
-
Надзвичайно низька коерцитивна сила (Hc)
Що це таке: коерцитивність – це міра опору матеріалу розмагнічуванню. Чим менше Hc, тим тонша петля гістерезису матеріалу, що полегшує його намагнічування та розмагнічування.
Чому це важливо: низька коерцитивна сила безпосередньо призводить до низьких втрат на гістерезис. Втрати на гістерезис є значною складовою втрат в сердечнику, що розсіюється у вигляді тепла. Надзвичайно низька коерцитивна сила 1J50 мінімізує втрати на гістерезис у змінних магнітних полях, ефективно зменшуючи втрати в сердечнику та підвищення температури в двигуні, тим самим покращуючи ефективність і термін служби.
-
Низькі втрати в сердечнику
Поєднуючи ці переваги, загальні втрати в сердечнику 1J50 (втрати на гістерезис + втрати на вихрові струми) значно нижчі, ніж у звичайних листів кремнієвої сталі на середніх частотах і щільності потоку. Хоча його питомий опір не такий високий, як у кремнієвої сталі, що призводить до відносно високих втрат на вихрові струми на високих частотах, його загальні показники втрат залишаються відмінними в середньочастотних авіаційних двигунах і точних серводвигунах, які зазвичай працюють між 400 Гц і 1000 Гц.
-
Стабільна та постійна продуктивність
Як «прецизійний сплав», 1J50 піддається надзвичайно суворим виробничим процесам і вимогам, що забезпечує високу послідовність і стабільність його магнітних властивостей. Це має вирішальне значення для масового виробництва високопродуктивних, високонадійних двигунів, гарантуючи, що кожен двигун працює відповідно до проекту.
Компроміси: 1J50 Недоліки та рішення
Звичайно, жоден матеріал не є ідеальним, і вибір 1J50 передбачає компроміси:
Висока вартість: формула, багата нікелем (50%) і молібденом (приблизно 1,8%), робить вартість сировини набагато вищою, ніж силіконовий сталевий лист.
Складна обробка: 1J50 є м’яким матеріалом, і для штампування потрібні вищі інструменти та вимоги до процесу. Що ще важливіше, він повинен пройти високотемпературний водневий відпал після обробки, щоб зняти стрес і відновити оптимальні магнітні властивості. Цей крок збільшує вартість і складність виробництва.
Обмежені високочастотні застосування: оскільки його питомий опір нижчий, ніж у кремнієвої сталі, втрати на вихрові струми значно збільшуються на високих частотах вище кількох тисяч Гц, потенційно перевершуючи нанокристалічні, аморфні або феритові матеріали.
Таким чином, 1J50 не використовується у звичайних побутових вентиляторах або двигунах головного приводу електромобілів (останні частіше використовують кремнієві сталеві листи, щоб збалансувати вартість і продуктивність), але використовується в галузях, які мають надзвичайні вимоги до ефективності, розміру, ваги, швидкості відгуку та надійності.
Типові сценарії застосування
Аерокосмічні двигуни: середньочастотні двигуни 400 Гц у бортовому обладнанні (такому як паливні насоси та приводи) мають надзвичайно суворі вимоги щодо ваги, ефективності та надійності.
Прецизійні серводвигуни: високоточні верстати з ЧПК і роботизовані з’єднання вимагають надзвичайно високої точності керування та швидкої реакції.
Військове обладнання: високоефективні мікродвигуни в радарних системах, гіроскопах і навігаційному обладнанні.
Високоточні датчики та інструменти: використовуйте їх високу магнітну проникність.
Висновок
Вибір 1J50 як матеріалу статора двигуна є, по суті, рішенням «продуктивність над ціною». Він замінює високу ціну та складний виробничий процес на неперевершені магнітні властивості: високу ефективність, низькі втрати, високий відгук і компактний розмір.
В даний час з технологічним прогресом нові матеріали, такі як аморфні та нанокристалічні матеріали, кидають виклик його позиціям. Однак у специфічному середньочастотному високопродуктивному полі 1J50 залишається незамінним «магнітним золотом» в очах інженерів завдяки своїй збалансованій і стабільній загальній продуктивності.
Про технологію Youyou
Youyou Technology Co., Ltd. спеціалізується на виробництві прецизійних самоз’єднувальних сердечників, виготовлених із різних магнітом’яких матеріалів, у тому числі із самоз’єднувальної кремнієвої сталі, надтонкої кремнієвої сталі та спеціальних м’яких магнітних сплавів. Ми використовуємо передові процеси виробництва прецизійних магнітних компонентів, надаючи передові рішення для м’яких магнітних сердечників, які використовуються в ключових енергетичних компонентах, таких як високопродуктивні двигуни, високошвидкісні двигуни, середньочастотні трансформатори та реактори.
Продукти компанії Self-bonding precision core наразі включають діапазон кремнієвих сталевих сердечників із товщиною стрічки 0,05 мм (ST-050), 0,1 мм (10JNEX900/ST-100), 0,15 мм, 0,2 мм (20JNEH1200/20HX1200/ B20AV1200/20CS1200HF) та 0,35 мм (35JNE210/35JNE230/ B35A250-Z/35CS230HF), а також спеціальні сердечники з м’якого магнітного сплаву, включаючи магнітом’який сплав 1J22/1J50/1J79.
